Discrepancia energética de los cien milenios para niños

La discrepancia energética de los últimos cien milenios o el problema de los 100.000 años es un misterio científico. Se refiere a una diferencia entre lo que los científicos ven en los registros de temperaturas antiguas de la Tierra y la cantidad de energía solar que llega a nuestro planeta.

La cantidad de energía solar que recibimos, llamada insolación, cambia por varias razones: la fuerza del Sol, la distancia de la Tierra al Sol y la inclinación de los polos de la Tierra. Estos cambios ocurren en ciclos de aproximadamente 21.000, 40.000, 100.000 y 400.000 años, debido a las variaciones en la órbita de la Tierra, conocidas como ciclos de Milankovitch.

Estas variaciones solares influyen en el clima de la Tierra y son clave para entender cuándo empiezan y terminan las edades de hielo. Sin embargo, los grandes cambios entre periodos de hielo y periodos cálidos que ocurren cada 100.000 años no se explican bien solo con estos factores. La variación en la órbita de la Tierra en el ciclo de 100.000 años es muy pequeña para causar cambios tan grandes.

¿Cómo sabemos sobre los climas del pasado?

Un registro de δ¹⁸O de los últimos 120.000 años.

Los científicos pueden saber cómo era el clima de la Tierra hace mucho tiempo, especialmente las temperaturas, estudiando las capas de sedimento y el hielo. Esto se llama paleoclimatología. Aunque no es tan exacto como medir la temperatura hoy, nos da mucha información.

Una herramienta muy útil es el estudio de los isótopos de oxígeno, que se representa como δ¹⁸O. Este valor cambia según la cantidad de agua que está atrapada en el hielo de los glaciares y la temperatura general del planeta. Gracias a esto, se ha podido crear una línea de tiempo de las temperaturas pasadas de los océanos.

Comparando los registros climáticos

Los científicos han comparado los registros de δ¹⁸O del aire (obtenidos de muestras de hielo en lugares como Base Vostok) y de los sedimentos del fondo marino con las estimaciones de la energía solar que llega a la Tierra. Se espera que esta energía solar afecte la temperatura y la cantidad de hielo en el planeta.

Un científico llamado Nicholas Shackleton estudió las muestras de hielo de la Antártida. Ajustó la línea de tiempo de estos registros para que coincidieran con los cambios en la órbita de la Tierra. Luego, usó un análisis especial para separar la parte del registro que se podía explicar directamente por los cambios orbitales.

Lo que quedó, al compararlo con registros similares de los océanos, le permitió calcular cuánto de la señal se debía a la cantidad de hielo. El resto lo atribuyó a los cambios de temperatura en las profundidades del océano.

Se descubrió que el cambio en el volumen de hielo que ocurre cada 100.000 años coincidía con los registros del nivel del mar, pero con un retraso de miles de años respecto a la excentricidad orbital (la forma de la órbita terrestre). Esto es lo que se esperaría si la excentricidad orbital fuera la causa. También se vieron cambios grandes y rápidos en el registro durante los periodos en que el hielo se derretía.

La temperatura del mar profundo cambiaba al mismo tiempo que la excentricidad orbital, al igual que la temperatura en la Antártida y la cantidad de CO₂ en el aire. Esto sugiere que la excentricidad orbital tiene un efecto directo en la temperatura del aire, la temperatura del mar profundo y las concentraciones de CO₂. Shackleton concluyó que la excentricidad orbital probablemente influye en el clima al afectar la cantidad de CO₂ en la atmósfera. El mecanismo exacto que causa estos cambios cíclicos de temperatura sigue siendo el centro del problema de los 100.000 años.

¿Qué hipótesis explican el problema?

Efecto de las variaciones de la inclinación del eje de la Tierra, que junto con la precesión, se hacen más grandes con la inclinación orbital.

Los científicos han propuesto varias ideas para intentar resolver el misterio de por qué los cambios climáticos de 100.000 años son tan grandes, a pesar de que la variación orbital en ese periodo es pequeña. Algunas de estas ideas incluyen:

• Cambios en el dióxido de carbono (CO₂): Pequeños cambios en la órbita de la Tierra podrían desencadenar grandes cambios en la cantidad de CO₂ en la atmósfera, lo que a su vez afectaría mucho la temperatura global.
• Interacciones complejas: El sistema climático de la Tierra es muy complejo. Pequeños cambios en la órbita podrían iniciar una serie de eventos que se amplifican, como cambios en las corrientes oceánicas, la cantidad de hielo y la vegetación, llevando a un gran cambio climático.
• Resonancia: Algunos científicos creen que el sistema climático de la Tierra podría tener una especie de "resonancia" natural con el ciclo de 100.000 años, lo que significa que es más sensible a los cambios en ese periodo, incluso si son pequeños.

Este problema sigue siendo un área activa de investigación para entender mejor cómo funciona el clima de nuestro planeta a lo largo de miles de años.

Véase también

En inglés: 100,000-year problem Facts for Kids

• Geoquímica de isótopos
• Ciclos de Milankovitch
• Oxígeno 18
• Paleoclimatología

Galería de imágenes

• 

  Media de varias muestras de δ¹⁸O, un indicador de temperatura, de los últimos 600.000 años.