La cera de hojas de plantas fosilizadas proporciona una nueva herramienta para comprender los climas antiguos

A medida que la superficie de la Tierra y la atmósfera se calienten, la cantidad de humedad (vapor de agua) en la atmósfera aumentará y entender el tamaño de este aumento es importante para predecir los climas futuros, ya que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero significativo. El contenido de la humedad atmosférica también influye en los patrones y la intensidad de los eventos de lluvia.

La relación entre la temperatura y el contenido de humedad puede explorarse mediante el estudio de intervalos en la historia de la Tierra cuando los climas son significativamente más cálidos que los observados en los tiempos modernos, lo que requiere un método para estimar el contenido de humedad atmosférica antiguo.

La doctora Yvette Eley, de la Universidad de Birmingham, explica: "Si queremos comprender cómo funcionaría la Tierra con un clima sustancialmente más cálido que el actual, tenemos que estudiar intervalos de millones de años en el pasado, lo que es difícil porque estos climas cálidos son mucho más antiguos que nuestros registros climáticos más antiguos de núcleos de hielo antártico (menos de un millón de años)".

Intentar comprender las propiedades climáticas relacionadas con la atmósfera, como la lluvia y el contenido de humedad atmosférica, en tiempos tan antiguos es muy desafiante. Los métodos existentes, que usan concreciones de carbonato de calcio que se forman en los suelos, o la química de los dientes de mamíferos fosilizados, se ven obstaculizados por su relativa rareza en los sedimentos antiguos.

"Nuestro nuevo enfoque para cuantificar el contenido antiguo de humedad atmosférica depende de las propiedades fundamentales de las hojas de las plantas y de cómo se alteran sus cubiertas cerosas protectoras en respuesta al estrés hídrico. Estas ceras de las hojas son resistentes y se encuentran regularmente como lo que llamamos compuestos biomarcadores en antiguos ríos, lagos e incluso sedimentos marinos", agrega Eley.

Un método para estimar el contenido de humedad antiguo basado en estos compuestos de cera vegetal supera las limitaciones de otros métodos porque las ceras de las plantas se encuentran comúnmente en suelos y sedimentos que se mantienen decenas o incluso cientos de millones de años y en muchos entornos.

La validez de esta nueva herramienta fue probada en estudios de suelos modernos en Estados Unidos y América Central, llevada a cabo por el equipo de investigación del profesor asociado Michael Hren, en el Centro de Geociencias Integrativas de la Universidad de Connecticut, Estados Unidos. Estos estudios mostraron una clara relación entre la química de estos compuestos cerosos y la cantidad de humedad en la atmósfera.

ENFRIAMIENTO ATMOSFÉRICO, COMBINADO CON MENOR HUMEDAD

"Lo que vemos es que la distribución de compuestos orgánicos preservados en los suelos parece estar fuertemente relacionada con la diferencia entre la cantidad de agua en una masa de aire y cuánto puede contener la masa de aire, o lo que se conoce como déficit de presión de vapor", dice Hren, quien junto a Eley reconstruyó luego el contenido de humedad atmosférica en el centro de España durante un intervalo de 15 a 17 millones de años.

Aunque consistentemente mucho más cálido que las condiciones preindustriales, este intervalo marca uno de los pasos de enfriamiento que llevaron al desarrollo del mundo moderno. Los nuevos datos confirman las expectativas de los modelos climáticos, que el enfriamiento atmosférico se combina con una menor humedad atmosférica. Los cambios reconstruidos en la humedad atmosférica también se alinean con los resultados de otros agentes independientes utilizados para analizar los cambios en la temperatura y las precipitaciones en la región.

"Esto nos da la confianza de que nuestro agente funciona, y tenemos todos los motivos para creer que lo hará para futuras exploraciones en el pasado aún más profundo. Esperamos que los resultados de esta exploración proporcionen datos directos para probar nuestro entendimiento de la relación entre el calentamiento global, el contenido de humedad atmosférica y los sistemas de precipitación", concluye Eley.