Eventos Heinrich, icebergs y circulación oceánica

A lo largo de la Ultima Glaciación hubo 6 episodios, denominados eventos Heinrich (Heinrich, 1988), en los que se depositaron en los fondos del Atlántico, en una zona comprendida entre los 40ºN y los 55ºN, cantidades anormalmente grandes de detritos rocosos transportados por icebergs (ice rafted debris). Los témpanos de hielo, al llegar a aguas más cálidas, se derretían y los materiales rocosos, que habían arrancado del sustrato continental antes de su caída al mar y que habían luego transportado consigo, se soltaban, se hundían y se depositaban en el fondo del Atlántico.

El investigador Harmut Heinrich observó que estos niveles de sedimentos, que se formaron hace 17,5 ka, 22 ka, 30 ka, 38 ka, 45 ka y 65 ka contienen fragmentos de rocas provenientes de las costas de Europa del Norte, pero la mayor parte provienen de Norteamérica y en especial de la Bahía de Hudson. La trayectoria de los icebergs, marcada por la presencia y el diferente espesor de los materiales sedimentados, indica que alcanzaron distancias alejadas más de 3.000 kilómetros de su lugar de origen. Los espesores de los detritos encontrados disminuyen por lo general de oeste a este, de un grosor de varios metros a sólo unos centímetros.

Normalmente los eventos Heinrich coincidían, pero no siempre, con el final de fases de progresivo enfriamiento de unos 10 ka de duración (Bond, 1992). Coincidían también con la proliferación en las aguas del Atlántico Norte del foraminífero planctónico Neogloboquadrina Pachyderma (de cola levógira), típico de las aguas polares. La teoría más apoyada es que los mantos de hielo americanos, al crecer demasiado, se desequilibraban y se producían enormes derrumbes de hielo (surges), que en el Atlántico formaban grandes flotillas de témpanos a la deriva. Estos colapsos podían estar también provocados por la fusión en la base del hielo, causada por el calor del subsuelo rocoso, el cual iba quedando atrapado debajo del domo de hielo a medida que este iba creciendo. Se ha indicado también la posibilidad de que la propia masa de hielo del manto Laurentino, al aumentar de peso, acabase provocando pequeños seísmos que hacían derrumbarse al hielo.

Señales del enfriamiento coincidente con los eventos Heinrich se manifiestan en el análisis de sedimentos —alquenonas, foraminíferos, sedimentos lacustres— en lugares muy alejados de la propia zona por la que se movían los icebergs: las costas de Portugal, el Mediterráneo Occidental, el nordeste de Brasil, el Golfo de Guinea, la península de Florida (Broecker, 2001). Incluso parecen afectar, por complejas teleconexiones oceánicas y atmosféricas, a la intensidad de los monzones en el este de Asia (Wang, 2001). También en los mares del sur, en un sondeo cercano a la isla meridional de Nueva Zelanda, se ha encontrado, mediante el análisis de las alquenonas, que aumentaba la productividad del fitoplancton durante los episodios Heinrich del norte, debido probablemente a variaciones en la circulación oceánica termohalina (Sachs, 2005).

La influencia de los eventos Heinrich en el clima global, o al menos en el del hemisferio norte, se hacía sentir porque al derretirse los icebergs de agua dulce disminuía la salinidad de las aguas superficiales del Atlántico Norte. Disminuía, por lo tanto, la densidad del agua y se debilitaba el movimiento convectivo de hundimiento en los Mares Nórdicos. La menor producción de agua profunda en el Atlántico (NADW), se compensaba con una mayor producción de agua profunda en la Antartida (AABW), que desde allí se movía con rumbo norte, cruzaba el Ecuador y avanzaba por el fondo hasta latitudes muy altas del hemisferio septentrional.

En el Atántico, con una circulación termohalina muy debilitada, la Corriente del Golfo no llegaba a las latitudes altas y se producía en superficie un avance hacia el sur de las masas de agua polares, que llegaba hasta la costas del sur de Portugal (Bard, 2000). En el episodio Heinrich1, al comienzo de la desglaciación, entre hace 18.000 y 16.000 años, los sondeos frente a la costa del sur de Portugal indican unas temperaturas más frías incluso que las del Ultimo Máximo Glacial (McManus, 2004). De esta forma, durante los eventos Heinrich, aumentaba el gradiente térmico latitudinal entre las zonas tropicales y las latitudes medias y altas, provocando cambios en los transportes atmósféricos de humedad (zonales y meridianos), que afectaban al clima no sólo del Atlantico sino también del Pacífico.

Los eventos Heinrich daban paso posteriormente a una salinización de las aguas del Atlántico Norte, que era clave en la reanudación de la circulación termohalina. Ocurría que, tras las descargas de icebergs, menguaba en muchas partes la masa de hielo de las lenguas glaciares que desaguaban en la costa. Disminuía el aporte de agua dulce al mar y, en consecuencia, aumentaba de nuevo la salinidad del Atlántico Norte. Entonces se reanudaba con rapidez la circulación de la cinta transportadora oceánica (el conveyor belt) y se intensificaba la Corriente del Golfo. Se producía una brusca subida de las temperaturas en las latitudes medias-altas y se entraba en un cálido interestadial.

Otro de los motivos posibles de esta salinización de las aguas del Atlántico Norte, que sucedía al evento Heinrich, podía provenir de la modificación de la circulación atmosférica, al reducirse la altura del manto Laurentino tras el colapso de hielo. Durante el período frío anterior, la altura y volumen que iba ganando el manto Laurentino era responsable del incremento de los vientos septentrionales y muy fríos que llegaban al Atlántico canalizados por el valle que separaba el propio manto Laurentino de Groenlandia (lo que es hoy el mar de Labrador). Estos vientos gélidos del Artico iban enfriando cada vez más las aguas superficiales oceánicas del noroeste del Atlántico. Luego, la reducción de la altura del manto Laurentino provocaba un retorno a condiciones más parecidas a las actuales, es decir, a vientos del oeste no tan fríos. El mayor efecto de evaporación de estos vientos del oeste ayudaba a la salinización de las aguas superficiales del Atlántico Norte, a su densificación y a la reinstalación más o menos intensa de las corrientes termohalinas y de la Corriente del Golfo (Paillard, 1994).

Finalmente, otro factor de la salinización podía ser un aumento del transporte aéreo de vapor de agua del Atlántico hacia el Pacífico, a través del istmo de Panamá, que se producía cuando la zona de convergencia intertropical (ITCZ) se desplazaba más al norte que antes durante el verano boreal y motivaba unos alisios más fuertes (Leduc, 2007).

Es posible que los colapsos de hielo del manto Laurentino y su repercusión en el enfriamiento del Atlántico Norte influyesen también en el comportamiento de los otros mantos de hielo (Groenlandés, Finoescandinavo, Islandés y Británico), cuyos avances y retrocesos a su vez inducirían otros cambios menores en la circulación y en el clima del Atlántico (Marshall McCabe, 1998).

referencias:

Bard E. et al., 2000, Hydrological impact of Heinrich events in the subtropical Northeast Atlantic, Science, 289, 1321-1324
Bond G et al. 1992, Evidence for massive discharges of icebergs into the North Atlantic ocean during the last glacial period, Nature, 360, 245-249
Broecker W. & Hemming S., 2001, Climate swings come into focus, Science, 294, 2308-2309
Heinrich H. 1988, Origin and consequences of cyclic ice rafting in the Northeast Atlantic Ocean during the past 130.000 years, Quaternary Research, 29, 142-152
Leduc G. et al., 2007, Moisture transport across Central America as a positive feedback on abrupt climatic changes, Nature 445, 908-911
Marshall McCabe A & Clark P. 1998, Ice-sheet variability around the North Atlantic Ocean during the last deglaciation, Nature, 392, 373-377
McManus J. et al., 2004, Collapse and rapid resumption of Atlantic meridional circulation linked to deglacial climate changes, Nature, 428, 834-837
Paillard D & L.Labeyrie 1994, Role of the thermohaline circulation in the abrupt warming after Heinrich events, Nature, 372, 162-164
Sachs J. & F. Anderson, 2005, Increased productivity in the subantarctic ocean during Heinrich events, Nature, 434, 1118-1121
Wang Y. et al., 2001, A high-resolution absolute-dated late Pleistocene monsoon record from Hulu Cave, China, Science, 294, 2345-2348