Humedad y calor en la primera mitad del Holoceno

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  • Episodio excepcional de enfriamiento en el 8.200 BP

 

El Artico

Tras el ascenso brusco de las temperaturas que se produjo al final del Younger Dryas, finalizó el Pleistoceno y se entró en el último período interglacial del Cuaternario: el Holoceno.

Hace 11.500 años, los hielos del manto Finoescandinavo acabaron de derretirse por completo, pero los del manto Laurentino, aunque también habían perdido ya la mayor parte de su espesor, todavía no lo habían hecho del todo. Así, hace 9.000 años, toda la mitad este de Canadá estaba aún cubierta por una capa de nieve que resistía la ablación veraniega. Esta extensa región mantuvo así durante el comienzo del Holoceno un albedo alto, que sin duda provocaría una contención del calentamiento en las zonas limítrofes.

Los hielos del manto Laurentino no desaparecieron por completo hasta hace 8.000 años, dejando a la vista un paisaje erosionado, de formas suaves y plagado de lagos, característico hoy de Canadá y del norte de Estados Unidos.

Se cree que la temperatura media de la superficie de la Tierra durante el Holoceno no se ha solido alejar de los 14ēC-15ēC, a excepción de algunos períodos cortos de brusco enfriamiento, como el que aconteció en un episodio de enfriamiento brusco hace 8.200 años (DeMenocal, 2000). A nivel global, las oscilaciones han sido de 1ēC o 2ēC.

Hace unos 9.000 años, la Tierra entró en un período cálido (el hypsithermal) que tuvo su punto culminante hacia el 6.000 BP (antes del presente).

Del estudio de los sedimentos biológicos del Artico se deduce que la banquisa de verano ocupaba entonces una superficie que era sólamente el 50% de la actual y la de invierno el 75% (Miller, 2001). Otros estudios recientes indican que en aquella época la temperatura superficial de las aguas llegó a ser en Agosto en los mares subárticos unos 5ēC superior a la actual (Darby, 2001).

Se sabe por estudios de fósiles de ballenas jorobadas migratorias que el “paso del noroeste”, entre el estrecho de Bering y el estrecho de Davis, estaba abierto en alguna época próxima al 9.500 BP. En la actualidad los hielos de los mares que bañan el archipiélago ártico canadiense no se derriten lo suficiente en verano como para permitir el paso, por lo que los stocks del Mar de Bering y del Estrecho de Davis de esta especie no se entremezclan (Fisher, 2006).

Un factor importante de variación térmica, que actuó a lo largo de este período, fue la paulatina disminución de la insolación veraniega en el hemisferio norte. Esta, debido a la precesión de los equinoccios, alcanzó un máximo hace 11.000 años, en el inicio del Holoceno. La insolación veraniega en el hemisferio norte era entonces aproximadamente un 8 % superior a la actual, mientras que la de invierno era menor. Por lo tanto, en la primera mitad del Holoceno, la diferencia estacional de insolación en el hemisferio norte era bastante mayor que la diferencia que existe en la actualidad. Los cambios de este reparto estacional de la radiación solar repercutieron en la evolución de algunas características importantes de la circulación atmosférica y, sobre todo, en la humedad continental. Lo veremos a continuación.

             
Variaciones de insolación con respecto al presente en el hemisferio norte durante el verano y el invierno, en los últimos 18.000 años (fuente Kutzbach).
             

Africa

Según la teoría tradicional más aceptada la mayor insolación estival de la primera parte del Holoceno hacía que las bajas presiones térmicas que se forman en los continentes durante el verano fuesen más profundas que en la actualidad. Estas bajas presiones continentales atraían tierra adentro a las masas húmedas de aire oceánico y provocaban unos monzones veraniegos, tanto en Asia como en Africa, más penetrantes e intensos que hoy. En la estación veraniega las lluvias se adentraban más en el continente, pudiendo llegar hasta el corazón del Sahara. Por su parte, la mayor densidad de la vegetación que cubría la región saheliana, contribuía a retener y reciclar la humedad entrante (Broström, 1998).

Para otros, las causas de la humedad son más complicadas. Así, para el geógrafo francés Leroux, las diferencias de la insolación veraniega con respecto al presente en el trópico de Cáncer —que atraviesa el Sahara— son demasiado pequeñas e insuficientes para explicar la mayor humedad de la primera parte del Holoceno en Africa. Cree este investigador que la explicación hay que buscarla más lejos: en los cambios circulatorios atmosféricos que afectan a toda la zona atlántica y que se originan primordialmente en el Artico, en donde los cambios del reparto estacional de la insolación sí que han sido notables a lo largo del Holoceno.

Paisajes de Africa hace 6.000 años


Sean unas u otras las causas, al comienzo del Holoceno, en unos pocos milenios, la selva ecuatorial africana se extendió de tal forma hacia el norte y hacia el sur que llegó a ocupar un terreno quince veces más amplio que el que tenía durante la época glacial. La selva ensanchaba sus límites hacia el norte y hacia el sur en varios cientos de kilómetros, ocupando paisajes que hoy son de sabana, la cual a su vez ganaba terreno al desierto del Sahara. Las precipitaciones y la humedad en la selva del Congo alcanzaron un máximo hace unos 9.000 años (Schefuß, 2005). Y durante todo la primera parte del Holoceno, hasta el 6.000 BP, el clima de la selva fue mucho más húmedo que el actual.

El Sahara y su franja meridional, el Sahel, no eran las tierras de arena que hoy conocemos, sino zonas que gozaban de períodos prolongados de bastante humedad, con numerosos lagos y zonas marismáticas que hoy aparecen completamente desecadas.

De acuerdo con este clima más húmedo, durante la primera parte del Holoceno, en contraste con las épocas frías anteriores, la intensidad de las tormentas de polvo y la concentración de aerosoles minerales en el aire era mucho menor. Los estudios de las zonas áridas prueban que entonces las dunas se encontraban generalmente en un estado durmiente, mucho más fijas que antes y, en consecuencia, la erosión eólica era mucho menor.

En muchas partes, un paisaje de sabana había reemplazado el paisaje desértico anterior. Existen pruebas arqueológicas que indican que en áreas hoy superáridas y recubiertas de dunas, pastaba una fauna típica de sabana.

En el noroeste del Sahara, en la zona que al parecer se mantuvo más árida, aparecen grandes yacimientos de conchas de caracoles. En la zona de los macizos del Hoggar y del Tassili, en el centro del Sahara, aparecen pinturas rupestres que muestran escenas con girafas y otros mamíferos de la sabana. En lagunas hoy desecadas al pie de estos macizos se han hallado fósiles de ranas y de cocodrilos.

Toda la región del Sahel —desde el Atlántico al Indico— estuvo intercomunicada por un sistema de ríos y de lagos. Por el oeste, una enorme región marismática de miles de km2 en la que se expandía el Níger cubrió la zona al norte de Tombuctú. En zonas, en donde la lluvia anual es hoy de sólo 25 mm, existía una población humana que se alimentaba esencialmente de tortugas de aguas dulces, de moluscos y de peces. En lo que en la actualidad es un paisaje semidesértico, se han encontrado restos de grandes bivalvos fluviales, de hipopótamos y de cocodrilos de aquella época.

Más al este, el lago Chad, que se había desecado por completo en el momento álgido de la Ultima Glaciación, de nuevo se rehizo y a comienzos del Holoceno, alimentado por el agua de lluvia que le llegaba del Macizo de Tibesti, al norte, llegó a tener un volumen y extensión semejante al del actual Mar Caspio. Después, durante la primera mitad del Holoceno este lago, denominado también Megachad, sufrió diversas fluctuaciones, y definitivamente perdió volumen a partir del 6.000 BP. Una de las regiones que ocupaba, la depresión del Bodelé, es hoy un desierto polvoriento cubierto por una extensa capa blancuzca de diatomitas, restos de las criaturas microscópicas que habitaban las aguas dulces de aquel lago.

Aún más al este, al sur de Egipto, en Nubia, aparecen pinturas rupestres con elefantes. Muy lejos de las orillas del Nilo, en lo que hoy es pleno desierto, se han encontrado restos paleontológicos de liebres y gacelas. Algunos monumentos megalíticos de aquella época indican la existencia de una cultura importante en una región que actualmente es hiperárida (McKim, 1998).

Hacia el 5.500 BP las lluvias comenzaron a disminuir y ya hacia el 4.500 BP el Sahara tenía un clima semejante al actual, lo que ayudó a la densificación de la población a orillas del Nilo y a la aparición de la civilización faraónica.

Los pocos estudios referentes al sur de Africa, señalan también una primera parte del Holoceno, hasta hace unos 5.200 años, más húmeda y más cálida que la siguiente, con una segunda transición aguda a un clima más seco y frío hacia el 3.200 BP (Lee-Thorp, 2001).

Asia


En Asia, los desiertos de Arabia y de Rajasthan conocieron también períodos más húmedos durante la primera mitad del Holoceno. Lo atestiguan lechos sedimentarios de paleolagos y paleosuelos que contienen polen fósil indicativo de una vegetación de sabana. También los sondeos en el fondo del Océano Indico, frente a las costas de Arabia, indican períodos con un mayor afloramiento de agua profunda, motivado probablemente por unos vientos monzónicos veraniegos más intensos. Las modelizaciones climáticas del 6 ka indican que las temperaturas en el centro de Asia durante el verano boreal fueron entre 2ēC y 3,5ēC superiores a las actuales. Las precipitaciones también serían mayores.

Situación media en Julio en la India y en el Mar de Arabia. Se representa con diferentes colores la pluviometría del mes de Julio (las isoyetas en blanco). Las bajas presiones se centran al noroeste de la India y las altas presiones en el Indico. Los vientos del sureste (flechas azules) soplan fuertes frente a las costas de Omán, provocando resaca, un intenso afloramiento de aguas profundas y el enfriamiento de las aguas superficiales. Como resultado, el foraminífero planctónico Globigerina Bulloides se hace entonces abundante. El estudio de sus variaciones en los sedimentos frente a la costa de Omán da una clave de la evolución histórica de la fuerza de los monzones. referencia: Gupta A. et al., 2003, Abrupt changes in the Asian southwest monsoon during the Holocene and their links to the North Atlantic Ocean, Nature, 421, 354-357
             

América


En América, análisis realizados sobre la variación de la sedimentación terrígena en la cuenca marina de Cariaco, en Venezuela, indican una primera parte del Holoceno, con su momento álgido hacia el 8 ka, en la cual el caudal de los ríos que desembocaban en ella era mucho más abundante, por lo que se supone que las precipitaciones también lo eran (Haug, 2001). Aunque parezca paradójico, análisis sedimentológicos en la región ecuatorial americana indican que esta primera mitad del Holoceno, más cálida y húmeda a nivel global que la segunda mitad, registró una actividad menor del Niño (Rodbell, 1999).


Episodio excepcional del 8.200 BP


Excepcionalmente, en esta primera mitad del Holoceno, existieron algunos períodos de aridez, en los que se produjo una bajada drástica del nivel de los lagos africanos y probablemente también de las temperaturas globales. Lo que nos recuerda que la historia del clima está siempre puntuada por acontecimientos raros.

El más anormal de estos episodios se registró entre el 8.400 BP y el 8.000 BP, con un pico de enfriamiento hacia el 8.200 BP (Barber, 1999). Afectó especialmente a Groenlandia y a Europa, pero hay indicios de ese enfriamiento en otras regiones lejanas, como China o Africa tropical, en donde provocó también episodios secos y ventosos (Rohling, 2005; Morrill, 2005). Por el contrario, los sondeos en el hielo de la estación Vostok, en la Antártida, señalan que allí el episodio fue de calentamiento (Petit, 1999).

La concentración de metano disminuyó a nivel global, los colores de los sedimentos de Cariaco (Venezuela) correpondientes a esa época aparecen más claros y la temperatura en Summit (Groenlandia) descendió unos 6 ēC.

 

               
  Probablemente, una invasión de agua dulce en el Atlántico Norte, procedente de aguas de fusión del manto Laurentino retenidas en lo que quedaba de los lagos Agassiz y Ojibway (situado al sur de lo que es hoy la Bahía de Hudson), ralentizó la circulación termohalina, en un fenómeno parecido al del Younger Dryas, aunque de mucha menor intensidad (Clarke, 2003). La Corriente del Golfo se debilitó y durante unos siglos las temperaturas disminuyeron varios grados en Groenlandia y en el norte del Atlántico. El fenómeno repercutió probablemente incluso en las aguas del Trópico. La temperatura descendió en la costa del noroeste de Africa hasta un nivel casi semejante al de la glaciación.  
             

 

Posteriormente, en poco tiempo, agotado el aporte de agua dulce, las corrientes recuperaron su flujo normal y las temperaturas volvieron a ascender (Renssen, 2001; Baldini, 2002).

             

referencias:

Baldini J. et al.,2002, Structure of the 8200-year cold event revealed by a speleothem trace element record, Science, 296, 2203-2206
Barber D.C. et al. 1999, Forcing of the cold event of 8,200 years ago by catastrophic drainage of Laurentide lakes, Nature, 400, 344-348
Broström A. et al. 1998, Land surface feedbacks and palaeomonsoons in northern Africa, Geophysical Research Letters, 25, 19, 3615
Clarke G. et al., 2003, Superlakes, megafloods, and abrupt climate change, Science, 301, 922-923
Darby D. Et al., 2001, New record shows pronounced changes in Arctic ocean circulation and climate, EOS, 82, 49, 601-607
deMenocal P. et al., 2000, Coherent High and low latitude climate varianility during the holocene warm èriod, Science, 288, 2198-2202
Fisher D. et al., 2006, Natural variability of Arctic sea ice over the Holocene, EOS,87, 28,273
Gupta A. et al., 2003, Abrupt changes in the Asian southwest monsoon during the Holocene and their links to the North Atlantic Ocean, Nature, 421, 354-357
Haug G. et al., 2001, Southward migration of the intertropical convergence zone through the Holocene, Science, 293, 1304-1308
Kutzbach, J.E., and Z. Liu, Response of the African monsoon to orbital forcing and ocean feedbacks in the Middle Holocene, Science, 278, 440-443, 1997.
Lee-Thorp J.A. et al., 2001, Rapid climate shifts in the southern African interior trhoughout the mid to late Holocene, Geophysical Research Letters, 28, 23, 4507-4510
McKim J. et al. 1998, Megaliths and Neolithic astronomy in southern Egypt, Nature, 392, 488
Miller G. et al., 2001, Climate implications of changing Arctic sea ice, EOS, 82,8, 97-103
Morrill C. & R. Jacobsen, 2005, How widespread were climate anomalies 8200 years ago?, Geophysical Research Letters, 32, L19701
Renssel H. Et al., 2001, The 8.2 kyr BP event simulated by a global atmmosphere-sea-ice-ocean model, Geophysical Research Letters, 28,1567-1570
Rodbell D.T. 1999, An 15,000 year record of El Niño-driven alluviation in southwestern Ecuador, Science, 283, 516
Rohling E. & Pälke H. 2005, Centennial-scale climate cooling with a sudden cold event around 8,200 years ago, Nature, 434, 975-979
Schefuß E. et al., 2005, Climatic controls on central African hydrology during the past 20,000 years, Nature, 437, 1003-1006

             
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