Paleoclimatología para niños

La paleoclimatología es la ciencia que estudia cómo era el clima de la Tierra hace mucho tiempo, a lo largo de toda su historia. Es como investigar el "tiempo" del pasado de nuestro planeta. Esta ciencia nos ayuda a entender los grandes cambios que ha tenido el clima, qué los causó y cómo era el clima en diferentes momentos de la historia de la Tierra.

Para entender los climas antiguos, los científicos observan cómo han cambiado cosas que influyen en el clima actual. Por ejemplo, la energía que llega del Sol, la posición de la Tierra en el espacio, cómo estaban distribuidos los continentes y océanos, y la composición del aire. Todos estos factores son pistas importantes para descubrir cómo era el clima en el pasado.

Los estudios sobre el clima antiguo (paleoclima) se hacen analizando diferentes "registros" naturales. Por ejemplo, se estudian los fósiles (restos de seres vivos antiguos), los sedimentos que se acumulan en el fondo del mar, las burbujas de aire que quedaron atrapadas en los glaciares (como cápsulas del tiempo), las marcas de desgaste en las rocas y los anillos de crecimiento de los árboles. Con toda esta información, los científicos han podido crear una historia del clima bastante precisa para los tiempos más recientes, y una historia menos detallada para épocas mucho más antiguas. Cuanto más atrás en el tiempo vamos, menos datos tenemos.

¿Cómo se estudia el clima del pasado?

Gráfico que muestra los cambios de temperatura en la Tierra a lo largo de millones de años.

Para reconstruir los climas antiguos, los científicos usan diferentes tipos de pistas, llamadas indicadores climáticos.

Pistas del clima en la naturaleza

Imagen de satélite de una zona desértica (arriba) y una imagen de radar (abajo). El radar muestra antiguos cauces de ríos que existieron antes de que el desierto del Sahara se formara. Esto demuestra que el clima de la Tierra cambia mucho.

Estas pistas son fenómenos naturales que dependen del clima. Los científicos los deducen observando cómo el clima actual afecta la distribución de fauna (animales) y flora (plantas), cómo se forman los sedimentos o qué tipo de relieves antiguos existen.

• Fósiles: Si se encuentran fósiles de plantas o animales que se parecen mucho a especies actuales que viven en climas específicos, eso da una pista sobre el clima de hace millones de años. Por ejemplo, encontrar fósiles de plantas tropicales indica un clima cálido.
• Características de los fósiles: Algunas características de los fósiles también son importantes. Por ejemplo, la presencia de arrecifes de coral fósiles indica aguas cálidas y poco profundas.
• Indicadores de clima cálido: Si hay fósiles de plantas tropicales, animales vertebrados muy grandes, o muchas calizas y arrecifes de coral, es señal de un clima cálido.
• Indicadores de clima frío: Si se encuentran fósiles de coníferas (como pinos), animales como el mamut, o ciertos invertebrados que viven en ambientes fríos, indica un clima frío.
• Tipos de rocas y suelos:

* Las morrenas y depósitos glaciares (rocas y tierra arrastradas por glaciares) indican climas fríos. * Los depósitos de bauxita, caolín o minerales de hierro y manganeso, así como suelos muy alterados, sugieren climas húmedos. * Los depósitos de sales, rocas rojizas o sedimentos de desierto indican climas secos. * Las evaporitas (rocas formadas por la evaporación del agua) pueden dar información muy precisa sobre la temperatura.

• Formas del terreno: Las huellas de gotas de lluvia antiguas, las dunas "fosilizadas" o la distribución de ciertos tipos de tierra (como el loess) también dan pistas sobre el clima.

¿Cómo se reconstruyen los climas antiguos?

La paleoclimatología usa muchas técnicas para descubrir cómo eran los climas del pasado.

Hielo

Los glaciares de las montañas y las grandes capas de hielo de los polos (como en Groenlandia y la Antártida) son fuentes muy importantes de información. Proyectos como el "Proyecto EPICA" han perforado el hielo y han obtenido información de los últimos 800.000 años.

• Dentro de las capas de hielo se encuentra polen antiguo, lo que permite saber qué tipo de vegetación había en ese año. El grosor de la capa de hielo también ayuda a estimar cuánta lluvia o nieve cayó. Algunas capas incluso tienen ceniza de erupciones volcánicas.
• El aire atrapado en burbujas dentro del hielo es muy valioso. Permite medir directamente la composición del aire de hace miles de años, cuando el hielo se formó.
• Los científicos también estudian los isótopos estables (variaciones de los átomos) de hidrógeno y oxígeno en el agua del hielo. Pequeñas diferencias en estos isótopos indican si el clima era más cálido o más frío.

Dendroclimatología

Esta ciencia usa los anillos de crecimiento de los árboles para obtener información sobre el clima. Los árboles vivos muy viejos pueden dar datos de los últimos siglos o incluso miles de años. La madera de árboles muertos que se ha conservado también extiende el tiempo de estudio. Incluso los anillos de árboles petrificados (convertidos en piedra) pueden dar estimaciones valiosas de climas muy antiguos. Los anillos dan mucha información sobre las lluvias y temperaturas de una época geológica determinada.

Contenido de los sedimentos

Los sedimentos, que a veces se convierten en roca, pueden contener restos de plantas, animales, plancton o polen que se han conservado. Estos restos pueden indicar las características de ciertas zonas climáticas.

• Ciertas moléculas, como las alquenonas, pueden dar información sobre la temperatura del agua cuando se formaron.
• Las "firmas químicas", como la relación entre el magnesio y el calcio en las conchas de unos organismos llamados Foraminíferos, se usan para reconstruir temperaturas antiguas.
• Las relaciones isotópicas también dan más información. Por ejemplo, los cambios en el isótopo δ¹⁸O indican cambios en la temperatura y en la cantidad de hielo, mientras que los cambios en δ¹³C reflejan otros factores.

Tipos de rocas sedimentarias

A una escala de tiempo mucho mayor, las rocas sedimentarias pueden mostrar señales de cambios en el nivel del mar. Además, la identificación de dunas "fosilizadas" (antiguas dunas de arena que se han convertido en roca) se usa para entender los climas. Los científicos pueden estudiar climas de periodos muy largos analizando rocas que se formaron hace miles de millones de años. La historia de la Tierra se divide en periodos basándose en cambios visibles en las capas de rocas sedimentarias, que a menudo incluyen datos sobre el clima.

Corales

Los "anillos" de los corales son parecidos a los de los árboles. Responden a diferentes condiciones del ambiente, como la temperatura del agua y las corrientes. Los científicos usan los corales para saber la temperatura de la superficie del mar y su salinidad en los últimos siglos. Los registros del isótopo δ¹⁸O en las algas rojas que viven en los corales también dan una buena idea de la temperatura del agua en zonas frías, donde otras técnicas no funcionan tan bien.

¿Qué limitaciones tienen estos estudios?

La utilidad de todos estos registros disminuye cuanto más se retrocede en el tiempo. Por ejemplo, no hay hielo de hace más de 1 millón de años, y es muy difícil obtener e interpretar muestras de hielo de hace más de 800.000 años. Los registros marinos de las profundidades, que son una fuente principal de datos, solo existen en las plataformas oceánicas y pueden ser enterrados; solo llegan hasta hace unos 140 millones de años. Cualquier sedimento más antiguo suele estar alterado. Por eso, la precisión y la confianza en los datos disminuyen a medida que nos remontamos más en el pasado.

Otros factores importantes

También se consideran la interpretación de relieves antiguos formados por glaciares, desiertos o ríos; el análisis de las corrientes marinas antiguas y cómo estaban distribuidas las tierras y los mares en el pasado.

¿Existen ciclos en el clima?

Cambio climático en los últimos 500 millones de años.

Las observaciones geológicas que permiten registrar cambios climáticos de larga duración se basan en el análisis de los anillos de crecimiento de las plantas, las marcas de crecimiento en las partes duras de los invertebrados y la acumulación de sedimentos según las estaciones. Así se pueden identificar ciclos climáticos estacionales, anuales y de varios años. Algunos ciclos importantes son:

• Ciclos de 11 años, relacionados con las manchas solares (zonas más frías en la superficie del Sol).
• Ciclos de 40.000 años, debidos a la inclinación del eje terrestre.
• Ciclos de 92.000 años, explicados por los cambios en la forma de la órbita terrestre alrededor del Sol.
• Otros ciclos cuyo origen aún no se conoce bien.

La historia del clima de la Tierra muestra que ha habido periodos fríos y cálidos que se han ido sucediendo a lo largo de los últimos mil millones de años. Se sabe que hubo tres grandes periodos de glaciaciones (épocas de mucho hielo): en el Precámbrico, en el Carbonífero-Pérmico y en el Cuaternario (el periodo actual). Si se añade la glaciación del Silúrico, se observa un ritmo de entre 150 y 200 millones de años, lo que sugiere una posible relación con el "año galáctico" (el tiempo que tarda nuestro sistema solar en dar una vuelta alrededor del centro de la galaxia). Estas glaciaciones marcan las etapas climáticas más importantes de la Tierra.

Para saber más

• Ciencias de la Tierra
• Dendroclimatología
• Paleotermómetro
• Cosmoclimatología
• Paleotempestología
• Supervolcán
• Último Máximo Glacial
• Gran Historia

Véase también

En inglés: Paleoclimatology Facts for Kids