Paleoclimatología es la ciencia que se dedica al estudio del clima en el pasado de la Tierra. Dado que el nuestro es un planeta dinámico el clima ha fluctuado grandemente en el pasado geológico. La distribución de selvas, desiertos y glaciares ha rotado y mutado en distintas épocas. Al igual que la concentración de gases en la atmósfera, la distribución de las corrientes oceánicas, el nivel del mar, la temperatura y la salinidad de las aguas marinas.

Tal vez lo que esté más enraizado en el imaginario colectivo sean las edades de hielo o glaciaciones.

 

Al menos se sabe de una que tuvo alcance global y ocurrió a fines del Precámbrico dando lugar al periodo Criogénico o de la Tierra Helada (Snow Ball Earth). Las glaciaciones se repitieron aproximadamente cada 200 millones de años en coincidencia con el "Año Galáctico". Las últimas, las del periodo Cuaternario, son las más conocidas por su asociación a las megafaunas de mamíferos como los mamuts.

 

El clima mutante

 

Para poder comparar con el pasado se toma como referencia el clima de la Tierra actual. Pero ese clima ha variado por múltiples causas como son las relacionadas con la órbita de la Tierra alrededor del Sol (excentricidad), las variaciones en el eje de rotación del planeta (oblicuidad) y la tendencia de la Tierra a bambolearse (precesión). A ello debe agregarse la propia dinámica en la actividad del Sol.

 

El tema fue estudiado en detalle por el astrofísico serbio Milutin Milankovich (1879-1958) quien estableció ciclos en base a esas distintas oscilaciones que afectaban el clima cada 11, 20, 40 y 100 mil años aproximadamente. Esto en razón de que las oscilaciones conducían necesariamente a fluctuaciones en la cantidad y distribución de la radiación solar entrante, lo que resultaba en cambios dramáticos en el clima a largo plazo.

 

El clima se puede ver también fuertemente afectado por causas internas como son las erupciones basálticas de cientos de miles de kilómetros cuadrados como las de Deccan en la India o las del Paraná en América del Sur, que inyectaron una extraordinaria cantidad de gases en la atmósfera; o las supererupciones volcánicas puntuales (Ej. Toba, Sumatra), o bien causas externas como la caída de cometas y asteroides.

 

Las observaciones instrumentales del clima comenzaron hace un siglo y medio. Desde entonces, utilizando termómetros, barómetros, anemómetros, pluviómetros, etcétera, se comenzaron a medir las temperaturas, presión, velocidad de los vientos, precipitaciones, entre otros parámetros para comprender, definir y clasificar los distintos tipos de climas. La República Argentina tiene una deuda de gratitud con Gualterio G. Davis quién escribió una obra monumental sobre el clima del país en 1910.

 

La ventana hacia el pasado

 

Ahora bien, gracias a las mediciones instrumentales sabemos cómo es el clima de una región y como ha fluctuado desde que se llevan registros estadísticos. El problema es averiguar cómo era el clima en el pasado, esto es hace miles, decenas de miles, millones o cientos de millones de años atrás. Para ello tenemos que recurrir a observaciones indirectas como son el registro de los sedimentos o bien los fósiles que se acumularon a lo largo de los periodos geológicos.

 

Capas de carbón, mantos de sal de roca, invertebrados marinos, hojas o troncos de árboles, depósitos lacustres, restos de peces de agua dulce, dunas fósiles, paleosuelos, bloques erráticos, morrenas glaciarias, microfósiles (diatomeas, foraminíferos, etc.), polen, corales, son todos elementos que nos aproximan a develar como era el clima al tiempo en que se formaron esos elementos. Se les ha dado en llamar "proxy" o "proxies" a los registros naturales que conservan la memoria indirecta del clima.

 

Un proxy sería algo así como un "sustituto", o sea lo que reemplaza por defecto esa medición directa de la cual carecemos. Las características químicas, físicas o biológicas preservadas en archivos naturales constituyen así los proxies. Entre los grandes sistematizadores del clima se tiene a Wladimir K"ppen y su yerno Alfred Wegener, este último el padre de la deriva continental. K"ppen y Wegener escribieron juntos, además, una obra seminal y fundadora de la paleoclimatología mundial a la cual titularon "Los climas del pasado geológico" (1924).

 

El dato de la ciencia

 

Desde entonces los avances de la ciencia han permitido adelantos notables en la reconstrucción de los climas del pasado, especialmente por el uso de los isótopos de ciertos elementos químicos.

 

Por un lado, gracias a los isótopos inestables (radiactivos), caso del uranio, rubidio, potasio, neodimio, entre otros, se pudo datar la edad de las rocas; mientras que los isótopos estables, como el carbono-13, deuterio y oxígeno-18, permitieron lograr información sobre las temperaturas de las aguas en los océanos del pasado, así como la temperatura del aire, humedad relativa, dinámica del ciclo del agua, entre otros asuntos.

 

Los ambientes antiguos son la sumatoria de la interrelación dinámica de la geósfera, con la hidrósfera, criósfera, atmósfera y biósfera.

 

Los sedimentos depositados en ambientes marinos o continentales van a llevar la marca de los climas que sobre ellos se sucedieron.

 

El secreto es develar los geomarcadores o biomarcadores que conservan la memoria del clima a la manera de "huellas digitales". Marcas de gotas de lluvia, huellas de oleaje (ondulitas), grietas de desecación, etcétera, son elementos válidos para la interpretación de los ambientes.

 

Una duna fósil no solamente es evidencia de un ambiente árido sino también de la dirección de los paleovientos al tiempo de su formación. Una capa de sal o yeso es otra evidencia de ambiente árido con altas tasas de evaporación. Por el contrario un manto de carbón indica un ambiente pantanoso rico en vegetación. Las bauxitas, barros fósiles de los cuales se extrae el aluminio, son rocas formadas en climas tropicales.

 

Las morrenas son evidencia de los avances y retrocesos de los hielos durante las glaciaciones, así como los bloques erráticos y las rocas estriadas. El polvo eólico o loess tiene gran valor en las interpretaciones paleoclimáticas relacionadas con los periodos glaciarios. Los corales son organismos que construyen estructuras de carbonato de calcio afines a los anillos de los árboles. Esas estructuras son muy sensitivas a los cambios de temperatura y salinidad del agua de mar.

Los isótopos de oxígeno pesados se acumulan cuando las aguas se enfrían y los isótopos normales de oxígeno cuando estas se calientan. Si se averigua la relación isotópica se puede obtener valiosa información no sólo de arrecifes coralinos de los últimos siglos sino también de los corales fósiles. La perforación de los casquetes antárticos y el análisis de los testigos de hielo han permitido reconstrucciones climáticas de los últimos 800 mil años.

 

El cambio climático constante

 

El estudio de los anillos de árboles, sedimentos de lagunas y documentos históricos permitieron distinguir en el último milenio un Periodo Cálido Medieval, que potenció la expansión de los Vikingos, y una Pequeña Edad de Hielo, que abarca aproximadamente desde la llegada de los españoles a América hasta mediados del siglo XIX.

 

La Puna Argentina hace 40 millones de años era una región cálida y húmeda, con selvas y grandes ríos, donde habitaban cocodrilos, tortugas, boas y mamíferos tropicales. Con el levantamiento andino se convirtió en un desierto de altura, seco, frío y salado. Los fósiles y los paleosuelos rojos (lateríticos) han servido para identificar allí esa tremenda mutación del paisaje y del clima.

 

La paleoclimatología argentina tuvo avances notables de la mano del geólogo alemán Wolfang Volkheimer (1928-2018) y sus discípulos. En la última década los estudios paleoclimatológicos andinos se incrementaron largamente gracias a los estudios realizados por los científicos de la Universidad de Potsdam (Alemania), liderados por el Dr. Manfred R. Strecker. Conocer la historia pasada de la Tierra no solamente es un ejercicio intelectual, sino que allí se encierran las claves que permiten predecir los cambios climáticos en el futuro cercano y lejano del planeta. Además de la importancia directa que los viejos climas tuvieron sobre la formación del petróleo, carbón y ciertos recursos minerales de primer interés al hombre de hoy.