Una regla simple predice cuándo termina una era de hielo

Durante este intervalo, el clima de la Tierra ha alternado entre periodos fríos (glaciares) y cálidos (interglaciales). En los tiempos fríos, las capas de hielo avanzaban sobre grandes partes de Norteamérica y el norte de Europa, mientras en los periodos calurosos como el de hoy en día, las capas de hielo se retiraban por completo.

Durante mucho tiempo, se ha observado que estos ciclos fueron estimulados por cambios astronómicos en la órbita terrestre alrededor del Sol y en la inclinación de su eje, que cambia la cantidad de energía solar disponible para derretir el hielo en altas latitudes septentrionales en verano.

Sin embargo, de los 110 picos de energía solar entrantes (aproximadamente cada 21.000 años) sólo 50 dieron lugar a la fusión completa de las capas de hielo, por lo que ha resultado difícil encontrar una manera de traducir los cambios astronómicos en la secuencia de periodos interglaciales.

El profesor Chronis Tzedakis, experto en Geografía en UCL, explica: "La idea básica es que hay un umbral para la cantidad de energía que alcanza las altas latitudes septentrionales en verano. Por encima de ese umbral, el hielo se retira completamente y entramos en un interglacial".

Hace entre 2,6 a 1 millones de años, el umbral se alcanzaba aproximadamente cada 41.000 años y esto predice casi de manera perfecta cuándo comenzaron los interglaciales y desaparecieron las capas de hielo. El profesor Eric Wolff, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, resume: "En pocas palabras, cada segundo pico de energía solar ocurre cuando el eje de la Tierra está más inclinado, impulsando la energía total a altas latitudes por encima del umbral".

EL UMBRAL DE ENERGÍA SOLAR AUMENTÓ HACE UN MILLÓN DE AÑOS

En algún lugar hace alrededor de un millón de años, el umbral aumentó, de modo que las capas de hielo continuaron creciendo durante más de 41.000 años. Sin embargo, a medida que se alarga el periodo glacial, las capas de hielo se hacen más grandes, pero también más inestables.

Los investigadores combinaron estas observaciones en un modelo simple, utilizando sólo la energía solar y el tiempo de espera desde el interglacial anterior, lo que fue capaz de predecir todos los inicios de interglaciales del último millón de años, ocurriendo aproximadamente cada 100.000 años.

El doctor Takahito Mitsui, de la Universidad de Lovaina, apunta: "El siguiente paso es entender por qué el umbral de energía se elevó hace aproximadamente un millón de años. Una idea es que se debió a una disminución en la concentración de CO2, pero necesita probarse".

Según los investigadores, sus resultados explican por qué hemos estado en un periodo cálido durante los últimos 11.000 años: a pesar del débil aumento de la energía solar, las capas de hielo se retiraron completamente durante nuestro interglacial actual debido al muy largo tiempo de espera desde el periodo interglacial anterior y la inestabilidad acumulada de las capas de hielo.

Los investigadores encontraron que, a veces, la cantidad de energía estaba muy cerca del umbral, de modo que algunos interglaciales se interrumpieron, mientras se produjeron otros. "El umbral sólo fracasó hace apenas 50.000 años, y si no hubiera fallado, no habríamos tenido un interglacial en los últimos 11.000 años", añade el profesor Michel Crucifix, de la Universidad de Lovaina.

Sin embargo, el análisis estadístico muestra que la sucesión de interglaciales no es caótica: la secuencia que se ha producido es una entre un conjunto muy pequeño de posibilidades. "Encontrar orden entre lo que pueden parecer cambios impredecibles en el clima es estéticamente algo agradable", concluye el profesor Tzedakis.