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Evento hipertérmico

Un evento hipertérmico corresponde a un calentamiento repentino del planeta en una escala de tiempo geológica . Figura que muestra el cambio climático durante los últimos 65 mil...

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Un evento hipertérmico corresponde a un calentamiento repentino del planeta en una escala de tiempo geológica .

Figura que muestra el cambio climático durante los últimos 65 millones de años de la historia de la Tierra, basado en mediciones de isótopos de oxígeno ( δ¹⁸O ). Entre los eventos hipertérmicos más notables se incluyen el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM) y el Óptimo del Eoceno .

Las consecuencias de este tipo de eventos son objeto de numerosos estudios porque pueden constituir un análogo del calentamiento global actual .

Eventos hipertérmicos

El primer evento de este tipo se describió en 1991 a partir de un núcleo de sedimento extraído de una perforación del Programa de Perforación Oceánica (ODP) realizada en la Antártida , en el mar de Weddell . [ 1 ] Este evento ocurrió en el límite entre las épocas del Paleoceno y el Eoceno , hace aproximadamente 56 millones de años. Ahora se le conoce como el Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (PETM). Durante este evento, la temperatura de los océanos aumentó en más de 5 °C en menos de 10 000 años. [ 1 ] 

Desde este descubrimiento, se han identificado otros eventos hipertérmicos en esta parte inferior del período geológico Paleógeno :

  • el evento Dan-C2 al comienzo de la etapa Daniense del Paleoceno, hace unos 65,2 millones de años, constituye la base de la era Cenozoica ;
  • el evento Daniense-Selandiense en la transición entre las etapas Daniense y Selandiense del Paleoceno, hace aproximadamente 61 millones de años;
  • Los dos eventos que siguieron al PETM durante el óptimo climático del Eoceno :

Pero el evento PETM sigue siendo el más estudiado de los eventos hipertérmicos.

Otros eventos hipertérmicos ocurrieron al final de la mayoría de las glaciaciones del Cuaternario . Probablemente el más notable de ellos sea el calentamiento abrupto que marcó el final del Dryas Reciente , que vio un aumento de la temperatura media anual de varios grados en menos de un siglo. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Causas

Si bien las consecuencias de estos episodios de hipertermia están ahora bien estudiadas y son conocidas, sus causas aún son objeto de debate.

Se mencionan dos vías principales, posiblemente complementarias, para explicar el inicio de estos calentamientos repentinos:

  • forzamiento orbital con máximos de excentricidad del ciclo terrestre largos y/o cortos que acentúan contrastes estacionales significativos y conducen al calentamiento global; [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
  • notable actividad volcánica, especialmente en la provincia del Atlántico Norte. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

Consecuencias

Se estima que el calentamiento marino debido al PETM, para todas las latitudes del globo, oscila entre 4 y 5  °C para las aguas oceánicas profundas y entre 5 y 9  °C para las aguas superficiales. [ 12 ]

El carbono atrapado en clatratos enterrados en sedimentos de altas latitudes se libera al océano en forma de metano ( CH₄).4 ) que se oxidará rápidamente adióxido de carbono(CO₂)2 ). [ 13 ]

Acidificación oceánica y disolución de carbonatos

Como resultado del aumento del CO2 disueltos en el agua de mar, los océanos se están acidificando. Esto da como resultado la disolución de los carbonatos; la sedimentación global se vuelve esencialmente arcillosa. Este proceso tiene lugar en menos de 10.000 años, mientras que la sedimentación de carbonato tardará unos 100.000 años en volver a su nivel anterior al PETM, principalmente porCO₂.2 captura a través de una mayor meteorización de silicatos en los continentes. [ 12 ]

Alteración de las circulaciones oceánicas

Las proporciones de δ13C de los contenidos de isótopos de carbono de los carbonatos que constituyen las conchas de los foraminíferos bentónicos han mostrado una alteración en las circulaciones oceánicas durante el PETM bajo el efecto del calentamiento global. [ 14 ] Este cambio tuvo lugar a lo largo de unos pocos miles de años. El retorno a la situación anterior, de nuevo por retroalimentación negativa gracias al " CO2 bombas" de meteorización de silicatos, tomó aproximadamente 200.000 años. [ 14 ]

Impactos en la fauna marina

Si bien los foraminíferos bentónicos habían sobrevivido a la extinción del Cretácico-Terciario que ocurrió hace unos 66 millones de años sin dificultad, el evento hipertérmico del PETM, 10 millones de años después, los diezmó con la desaparición del 30 al 50% de las especies existentes . [ 15 ]

El calentamiento de las aguas superficiales también provoca la eutrofización del medio marino, lo que conlleva un rápido aumento, por retroalimentación positiva , de las emisiones de CO2 .

Impactos en la fauna terrestre

Los mamíferos que experimentaron un gran desarrollo tras la extinción del final del Cretácico se verán fuertemente afectados por el calentamiento climático del Paleógeno. El aumento de las temperaturas y los cambios climáticos inducidos modifican la flora y la cantidad de forraje disponible para los herbívoros. Así es como aparece un gran número de grupos de mamíferos al comienzo del Eoceno , hace unos 56 millones de años: [ 16 ]

Analogías con el calentamiento global actual

Aunque los eventos hipertérmicos del Paleógeno parezcan extremadamente brutales en la escala de tiempo geológica (en un rango de unos pocos miles de años para un aumento del orden de 5  °C), siguen siendo significativamente más largos que las duraciones previstas en los modelos actuales de calentamiento global de origen antropogénico. [ 17 ] [ 18 ]

Los diversos estudios sobre eventos hipertérmicos insisten en los fenómenos de retroalimentación positiva que, tras el inicio de un calentamiento, lo aceleran considerablemente.

Referencias

  1. 1 2 Kennett, JP; Stott, LD (septiembre de 1991). "Calentamiento abrupto de las profundidades marinas, cambios paleoceanográficos y extinciones bentónicas al final del Paleoceno". Nature . 353 (6341): 225– 229. Bibcode : 1991Natur.353..225K . doi : 10.1038/353225a0 .
  2. ↑ Agnini, Claudia; Macrì, Patrizia; Backman, enero; Brinkhuis, Henk; Fornaciari, Eliana; Giusberti, Luca; Luciani, Valeria; Río, Domenico; Sluijs, Appy; Speranza, Fabio (junio de 2009). "Una perturbación del ciclo del carbono del Eoceno temprano a ~ 52,5 Ma en los Alpes del Sur: cronología y respuesta biótica: PERTURBACIÓN DEL CARBONO A 52,5 Ma-NE ITALIA" . Paleoceanografía . 24 (2). doi : 10.1029/2008PA001649 . hdl : 11577/2434965 .
  3. ↑ Dansgaard, W.; White, JWC; Johnsen, SJ (junio de 1989). "La terminación abrupta del evento climático del Dryas Reciente". Nature . 339 (6225): 532– 534. Bibcode : 1989Natur.339..532D . doi : 10.1038/339532a0 .
  4. ↑ Fawcett, Peter J.; Ágústsdóttir, Anna Maria; Alley, Richard B.; Shuman, Christopher A. (febrero de 1997). "La terminación del Dryas Reciente y la formación de aguas profundas del Atlántico Norte: perspectivas a partir de simulaciones de modelos climáticos y núcleos de hielo de Groenlandia" . Paleoceanografía . 12 (1): 23– 38. Bibcode : 1997PalOc..12...23F . doi : 10.1029/96PA02711 . hdl : 11603/24304 .
  5. ↑ "Dos ejemplos de cambio climático abrupto" . ocp.ldeo.columbia.edu . Consultado el 11 de junio de 2020 .
  6. ↑ Lee, Mingsong; Bralower, Timothy J.; Kump, Lee R.; Self-Trail, Jean M.; Zachos, James C.; Rush, William D.; Robinson, Marci M. (24 de septiembre de 2022). "Astrocronología del máximo térmico del Paleoceno-Eoceno en la llanura costera atlántica" . Nature Communications . 13 (1): 5618. Bibcode : 2022NatCo..13.5618L . doi : 10.1038/s41467-022-33390- x . PMC 9509358. PMID 36153313 .  
  7. ↑ Piedrahíta, Víctor A.; Galeotti, Simone; Zhao, Xiang; Roberts, Andrew P.; Rohling, Eelco J.; Heslop, David; Florindo, Fabio; Grant, Katharine M.; Rodríguez-Sanz, Laura; Reghellin, Daniele; Zeebe, Richard E. (noviembre de 2022). "Fase orbital del máximo térmico Paleoceno-Eoceno" . Cartas sobre ciencias planetarias y de la Tierra . 598 117839. Código bibliográfico : 2022E y PSL.59817839P . doi : 10.1016/j.epsl.2022.117839 .
  8. ↑ Lourens, LJ; Sluijs, A.; Kroon, D.; Zachos, JC; Thomas, E.; Röhl, U.; Bowles, J.; Raffi, I. (2005). "Ritmo astronómico de los eventos de calentamiento global del Paleoceno tardío al Eoceno temprano". Nature . 435 (7045): 1083– 1087. Bibcode : 2005Natur.435.1083L . doi : 10.1038/nature03814 . hdl : 1874/11299 . PMID 15944716 . 
  9. ^ Kender, Sev; Falso, Kara; Pedersen, Gunver K.; Dybkjær, Karen; Mather, Tamsin A.; Mariani, Érica; Ridgwell, Andy; Equitación, James B.; Wagner, Tomás; Hesselbo, Stephen P.; Leng, Melanie J. (31 de agosto de 2021). "Retroalimentación de carbono del Paleoceno / Eoceno provocada por la actividad volcánica" . Comunicaciones de la naturaleza . 12 (1): 5186. Código Bib : 2021NatCo..12.5186K . doi : 10.1038/s41467-021-25536-0 . hdl : 10871/126942 . PMC 8408262 . PMID 34465785 .  
  10. ↑ Jin, Simin; Kemp, David B.; Yin, Runsheng; Sun, Ruyang; Shen, Jun; Jolley, David W.; Vieira, Manuel; Huang, Chunju (15 de enero de 2023). "Evidencia de isótopos de mercurio de magmatismo prolongado en el Atlántico Norte durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno" . Earth and Planetary Science Letters . 602 117926. Bibcode : 2023E y PSL.60217926J . doi : 10.1016/j.epsl.2022.117926 .
  11. ↑ Dickson, Alexander J.; Cohen, Anthony S.; Coe, Angela L.; Davies, Marc; Shcherbinina, Ekaterina A.; Gavrilov, Yuri O. (15 de noviembre de 2015). "Evidencia de meteorización y vulcanismo durante el PETM a partir de registros de isótopos de osmio del Océano Ártico y Peri-Tetis". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology . 438 : 300–307 . Bibcode : 2015PPP...438..300D . doi : 10.1016/j.palaeo.2015.08.019 .
  12. 1 2 Zachos, James C.; Röhl, Ursula; Schellenberg, Stephen A.; Sluijs, Appy; Hodell, David A.; Kelly, Daniel C.; Thomas, Ellen; Nicolo, Micah; Raffi, Isabella; Lourens, Lucas J.; McCarren, Heather; Kroon, Dick (10 de junio de 2005). "Acidificación rápida del océano durante el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno". Science . 308 (5728): 1611– 1615. Bibcode : 2005Sci...308.1611Z . doi : 10.1126/science.1109004 . hdl : 1874/385806 . PMID 15947184 . 
  13. ↑ Dickens, Gerald R.; O'Neil, James R.; Rea, David K.; Owen, Robert M. (diciembre de 1995). "Disociación del hidrato de metano oceánico como causa de la excursión de isótopos de carbono al final del Paleoceno". Paleoceanografía y Paleoclimatología . 10 (6): 965– 971. Bibcode : 1995PalOc..10..965D . doi : 10.1029/95PA02087 .
  14. 1 2 Nunes, Flavia; Norris, Richard D. (enero de 2006). "Reversión abrupta en la circulación oceánica durante el período cálido del Paleoceno/Eoceno". Nature . 439 (7072): 60– 63. Bibcode : 2006Natur.439...60N . doi : 10.1038/nature04386 . PMID 16397495 . 
  15. ↑ Thomas, Ellen (2007). «Extinciones masivas del Cenozoico en las profundidades marinas: ¿Qué perturba el hábitat más grande de la Tierra?». Grandes perturbaciones de los ecosistemas: causas y consecuencias . doi : 10.1130/2007.2424(01) . ISBN 978-0-8137-2424-9.
  16. ↑ Gingerich, Philip D. (mayo de 2006). "Ambiente y evolución a través del máximo térmico del Paleoceno-Eoceno". Trends in Ecology & Evolution . 21 (5): 246– 253. doi : 10.1016/j.tree.2006.03.006 . PMID 16697910 . 
  17. ↑ Ying Cui; Lee R. Kump; Andy J. Ridgwell; Adam J. Charles; Christopher K. Junium; Aaron F. Diefendorf; Katherine H. Freeman; Nathan M. Urban y Ian C. Harding (2011). "Liberación lenta de carbono fósil durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno". Nature Geoscience . 4 (7): 481– 485. Bibcode : 2011NatGe...4..481C . doi : 10.1038/ngeo1179 .
  18. ↑ Keller, Gerta; Mateo, Paula; Punekar, Jahnavi; Khozyem, Hassan; Gertsch, Brian; Spangenberg, Jorge E.; Bitchong, Andre Mbabi; Adatte, Thierry (abril de 2018). "Cambios ambientales durante la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno y el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno: Implicaciones para el Antropoceno" . Gondwana Research . 56 : 69–89 . Bibcode : 2018GondR..56...69K . doi : 10.1016/j.gr.2017.12.002 .

Véase también

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