Entrevista a Antonio Elipe

Una tierra helada

Annia Domènech / 25-10-2006

Antonio Elipe es Catedrático de Matemática Aplicada y Decano de la Facultad de Ciencias en la Universidad de Zaragoza.

Nuestro planeta anda alrededor del Sol inclinado, pero no siempre igual de distante. Y en ocasiones se enfría.


¿Cómo se sabe que ha habido una glaciación?
Por las morrenas. Un glaciar es un río de hielo de unos 3 km de profundidad en movimiento continuo, pero muy lento. De hecho, semeja un bloque helado inmóvil. En invierno, la nieve lo empuja; y con el calor empieza a fundirse.
Al moverse, el bloque arrastra tierra y rocas, que se acumulan. Según su distribución, se forman morrenas centrales o laterales. Los valles glaciares tienen forma de U (a diferencia de los de los ríos, que la tienen de V).
Podría afirmarse que la morrena se encuentra donde acaba el glaciar. Puede tener hasta 300 m, y es material que, cuando se retira el glaciar, queda como evidencia. Cuando posee distintos frentes, se sabe que ha habido varias glaciaciones.

¿Cuándo surgió la idea de que la Tierra había podido helarse?
Es relativamente reciente, de hace un par de siglos, y supuso una gran revolución en el pensamiento del momento.
En 1837, Louis Agassiz afirmó que la mayor parte de los continentes se habían escondido bajo capas de hielo de un grosor importante (centenares de metros). Se basaba en la presencia de grandes trozos de roca en zonas alejadas de nieves perpetuas y glaciares, con una composición inhabitual en su entorno.

¿Por qué era un concepto tan revolucionario?
Había mucha ignorancia sobre el tema. Hasta mediados del s. XIX no se demostró que Groenlandia estaba cubierta por una gran capa de hielo, y a finales se conoció el tamaño real de la Antártica.
La presencia de una morrena terminal de hasta 40 m de altitud desde Long-Island hasta el estado de Washington: a lo ancho de todo Estados Unidos, resultado de una glaciación, contribuyó a reafirmar la teoría de Agassiz. También se supo que habían estado cubiertas por hielo Canadá y Escandinavia, así como gran parte de Inglaterra. Y habían sido pequeños glaciares los Pirineos y los Alpes.
Los científicos pensaron que si habían tenido lugar varias glaciaciones en el pasado, era probable que hubiera más en el futuro; y establecieron teorías astronómicas para intentar explicar este fenómeno.

Entonces, ¿qué provoca que la Tierra se enfríe hasta esos extremos, y que después vuelva a calentarse?
La geometría de la órbita terrestre es determinante. Uno de los primeros en explicar astronómicamente las glaciaciones fue el francés Adhémar, quien reflexionó sobre el hecho de que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es elíptica.
James Croll, que siguió sus pasos, basaba su discurso en que los movimientos de los cuerpos celestes varían. La Tierra sigue un camino alrededor del Sol cuya excentricidad no es constante: está más cerca o más lejos durante largos períodos de tiempo. Croll consideraba que ello tenía que ser importante en las glaciaciones, por la disminución de la cantidad de luz recibida durante el invierno, cuando la Tierra está más alejada del Sol. Además, la presencia de nieve debido al enfriamiento lo amplificaría al reflejar los rayos solares, por lo cual habría un efecto de bucle. De ser la órbita perfectamente circular, ello no ocurriría. Actualmente, la distancia media entre ambos cuerpos es de unos 149.600.000 km.

¿Qué otros factores astronómicos influyen en la luz solar que llega a la Tierra en invierno?
El eje de rotación de la Tierra en la línea de los polos forma con la perpendicular al plano de la órbita del planeta (la eclíptica) un ángulo que actualmente es de 23,5º (llamado oblicuidad de la eclíptica).
Si no existiera este ángulo (si el eje de rotación fuera exactamente perpendicular a la eclíptica), no habría estaciones, puesto que los rayos del Sol incidirían siempre con la misma duración. En cambio, en un lugar determinado la noche dura menos en invierno que en verano. Este ángulo ha variado entre 24º y 22º, aproximadamente.
Ocurre una glaciación cuando la órbita es muy excéntrica y el solsticio de invierno se produce lejos del Sol. Los solsticios de verano e invierno son los momentos de máxima separación entre el plano de la eclíptica y el del Ecuador celeste (que es la proyección en el cielo del ecuador terrestre).
Cuando la excentricidad es grande, hay inviernos extraordinariamente templados si se produce cerca del perihelio (punto en el que la Tierra está más cerca del Sol) y fríos cuando ocurre cerca del afelio (punto más alejado).
La superposición de todos estos factores determina la cantidad de energía que llega del Sol.

¿Quién desarrolló la teoría final sobre las glaciaciones?
La teoría astronómica de las glaciaciones se debe al serbio Milutin Milankovich, quien calculó la energía que llega en distintas latitudes, especialmente por encima de los 45º, donde es más fácil apreciar la variación del clima puesto que hace más frío. Como Croll, pensaba que la radiación solar se distribuía en función de la excentricidad de la órbita, la inclinación del eje de rotación y la posición de los equinoccios (que son los dos puntos de intersección del plano de la eclíptica con el Ecuador celeste).
Crowl creía que se producían cuando los inviernos eran muy fríos, es decir, cuando llega menos radiación a altas latitudes. Sin embargo, Milankovich no estaba convencido de ello, y le sugirieron hacer un estudio sobre cuándo los veranos habían sido fríos.
A las altitudes consideradas, por la zona de Escandinavia, en invierno siempre hiela; pero, cuando el verano es frío, los glaciares no se funden y no acortan su longitud. Al invierno siguiente, hiela de nuevo y empuja el bloque. Y así sucesivamente.
Hizo cuentas de cuándo los veranos habían sido más fríos, y éstas coincidieron con las cuatro grandes glaciaciones hasta hace unos 650 millones de años: Günz, Mindel, Riss, Würm, cuyos nombres recuerdan a valles de Alemania.

¿Ha sido contrastada esta teoría?
Ha habido mucha controversia, pero el proyecto CLIMAT, realizado en los años sesenta, permitió contrastarla con varios métodos para establecer los períodos de frío.
Las dataciones de las glaciaciones se realizan por técnicas geológicas de estratigrafía, es decir, viendo las distintas capas acumuladas. El método del C14 permitió afinar la datación (pero más atrás de 50.000 años no hay fiabilidad).
Los océanos, al circular, transportan calor de un hemisferio a otro. Se ha medido la relación de abundancia de los isótopos de oxígeno O16/O18, el segundo de los cuales indica aguas muy frías. Con los isótopos del O se puede datar hasta un millón de años atrás aproximadamente.
Los microorganismos fósiles presentes, dependiendo de si son de aguas calientes o frías, indican también la temperatura del momento. Para estudiarlos, se extrae una larga muestra de estrato. Como el campo magnético terrestre se ha invertido varias veces, según la orientación magnética de las rocas sedimentarias se puede saber de cuándo datan los organismos que se encuentran en ellas.
No todas las glaciaciones duran lo mismo. Algunas han durado millones de años, y luego ha habido períodos interglaciares muy amplios. Quizás unos 100 millones de años, con pequeñas fluctuaciones.
Las nuevas teorías consideran efectos como las perturbaciones de los planetas, la radiación solar, etc.

¿En qué situación estamos actualmente?
Ahora estamos en un pico de calentamiento natural por la propia rotación de la Tierra, además del supuestamente inducido por el hombre.
Históricamente, las oscilaciones han sido muy altas. En el s. XVII, durante la Pequeña Glaciación, las temperaturas eran de media casi 4 grados inferiores a la actual. Existen fotografías y grabados en los que se aprecia cómo los glaciares cubren casi toda Suiza. También hay registros de batallas en las que la gente moría congelada.
En los s. XII y XIII las temperaturas eran incluso más elevadas que hoy en día. En Islandia y Groenlandia, actualmente heladas, hay evidencia de poblados donde se cultivaban cereales (la temperatura se puede deducir a partir de la altitud y latitud en la cual había agricultura).
Siempre ha habido oscilaciones, así que no todo es achacable al efecto invernadero. Hace diez siglos las temperaturas eran muy altas, más que ahora, con lo cual estaría igual de deshelado el polo norte y el oso polar estaría en peligro de extinción. Y no había coches que pudieran provocar este efecto.

¿Qué rol tiene el ciclo de actividad solar cada once años en la temperatura del planeta?
Existe una correlación, pero no influye mucho. Los registros se remontan a los s. XIII o XIV (realizados básicamente a partir de los anillos de los árboles). También se poseen datos por satélite de los últimos 25 años, pero extrapolar a 600 millones de años atrás es, como mínimo, arriesgado. Recordemos que cuanto más activo está el Sol, más manchas solares muestra.
En cambio, las curvas de radiación coinciden adecuadamente con la geometría de la órbita de la Tierra.

Según lo que nos ha contado, quizás el efecto invernadero no sea decisivo.
Hay que controlar el efecto invernadero porque estamos sobrecalentando lo ya existente.
Pero, según las previsiones, iremos hacia frío. La pregunta es si el efecto invernadero va a compensar esto o no.

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El autor

Annia Domènech es Licenciada en Biología y Periodismo. Periodista científico responsable de la publicación caosyciencia.

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