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Laboratorio del cambio climático, Pequeña edad de hielo, Mínimo de Maunder

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En este artículo vamos a realizar un estudio sobre los cambios climáticos pasados y presentes en busca de respuestas. 

Como ya sabéis soy un autodidacta que desde niño busca conocer cada vez más el clima y el tiempo atmosférico en nuestro querido planeta. No me gustan las etiquetas, no me considero "calentólogo" ni "enfriólogo". Ya he dicho lo que me considero y cualquier información o aclaración venga de quien venga que me ayude a descartar, unir o descubrir nuevos puntos será bienvenida siempre y cuando sea de forma constructiva y con una argumentación.

Los fenómenos atmosféricos en la tierra tienen lugar gracias a una fuente principal de energía que interactúa con nuestra atmósfera y nuestra superficie. Hablamos de la energía que desprende nuestro astro rey, el sol. El sol desprende una cantidad gigantesca de energía que llega a la tierra calentando la superficie de forma desigual, siendo esta mayor en el ecuador y menor en los polos. El sistema atmosférico es el encargado de buscar el equilibrio y distribuir las masas de aire para intentar compensar estas diferencias perpetuas. 

Bien, partimos de la base clara en la que la principal fuente de energía que mueve este complejo y caótico sistema es la que nos llega del sol. Pero también tenemos que tener en cuenta que aunque menor, la tierra también tiene su energía, la mayor parte en el interior. 

La tierra tiene gran cantidad de energía que no depende del sol, energía que en estos momentos mientras lees este artículo está debajo de tus pies y que solo la percibimos cuando se produce un seísmo o una erupción volcánica. Pero la mayor parte de la energía que percibimos los humanos es el resultado de la interacción de la energía del sol con nuestro planeta. Dentro de esta interacción juega un papel fundamental la atmósfera, que nos ofrece una regulación de la energía compatible con la vida y nos mantiene unas condiciones óptimas para reproducirnos y evolucionar, pero para conseguirlo a cambio nos obliga a vivir con vientos huracanados, lluvias torrenciales, tornados y demás fenómenos atmosféricos que surgen gracias a esta interacción pero principalmente gracias al sol.  

Los humanos pensamos que el clima que hemos tenido durante nuestra infancia y juventud es el "normal" para la tierra. Por ejemplo una persona de 60-70 años puede recordar como cuando era un niño todos los inviernos nevaba en la puerta de su casa, o el tiempo era muy diferente al que vivimos en el presente. Pero lo cierto es que si comparamos la vida de esa persona con la de la tierra (Millones de años) nos damos cuenta que el clima ha cambiado de una forma tan drástica que esas diferencias quedan en nada. 

El cambio climático 

El cambio climático no es algo que haya descubierto el hombre contemporáneo. Ni siquiera es algo que haya descubierto el hombre. El cambio climático existe desde la creación de la tierra, pasando por periodos en los que la superficie estaba cubierta de mantos de lava y actividad volcánica abrumadora, glaciaciones y otros cambios mucho más bruscos que los que estamos experimentando en la actualidad. Unos cambios se han producido en el transcurso de largos periodos de tiempo, pero otros se han producido en periodos mucho más cortos. Esos periodos los vamos a estudiar en este artículo y veremos como por contra de lo que podemos pensar, por ejemplo en algunas fases de la Pequeña Edad de Hielo se alternaron grandes y prolongadas olas de frío con no menos importantes olas de calor y sequías.

Este periodo coincidió con el llamado "Mínimo de Maunder" en honor a su descubridor, el astrónomo inglés Edward Walter Maunder Un periodo en el que la actividad del sol, descendió de forma drástica. Cuando Maunder comenzó a analizar los datos, se dio cuenta de que a partir de 1645 no había prácticamente manchas solares, en un periodo que se prolongaba unos 70 años, hasta aproximadamente 1717. También hay testimonios directos de esa época como los del astrónomo italiano Cassini de haber pasado 20 años sin observar ninguna mancha.

Otros mínimos solares en el pasado

Pero el Mínimo de Maunder no es el único ni el último periodo en el que la actividad solar ha descendido de forma drástica. Gracias al carbono-14, 14C presente en la tierra se ha podido estudiar la actividad solar de los últimos 10.000 años y se ha comprobado que se han registrado en el pasado otros mínimos solares.

Gráfico actividad solar 10.000 años

Evolución de la actividad en los últimos 10.000 años reconstruida por dataciones de 14C en las rocas y árboles terrestres. Las zonas azules indican grandes mínimos en la actividad solar, y las zonas rojas una gran actividad. I. G. Usoskin, S. K. Solanki y G. A. Kovaltsov, Grand minima and maxima of solar activity: new observational constraints, Astronomy & Astrophysics, 7704,1 Feb, 2008.

Hay que decir que algunas fuentes reconocen la dificultad de descifrar el enlace sol-climático de los registros paleoclimáticos tales como anillos de los árboles y los núcleos de hielo. Las variaciones en el campo magnético de la Tierra y la circulación atmosférica puede afectar las lecturas. 

Uniendo puntos

Bien tenemos una posible correlación de la actividad solar con la Pequeña Edad de Hielo. Pero hay corrientes que apuntan a que realmente la verdadera causa fue una inusual actividad volcánica. Pero el caso es que también hay estudios que apuntan a una correlación entre la baja actividad solar y el aumento de la actividad volcánica por lo que tenemos mucho que profundizar. 

Hay muchos trabajos y estudios pasados y presentes en los que podemos buscar correlaciones, unir puntos y aprovechar el esfuerzo en diferentes direcciones que muchos científicos y no científicos han tomado. Muchas de esas personas con puntos de vista muy diferentes pero bajo mi punto de vista todos los caminos creados para estudiar el cambio climático son positivos y nos permiten avanzar, unos por descubrimientos y otros por descartes. 

Lo que no podemos obviar es que el cambio climático se está acelerando a un ritmo que ni los más pesimistas esperaban y posiblemente estemos entrando en un punto de no retorno con consecuencias inciertas. Bajo mi punto de vista la tierra tiene su propio mecanismo natural de auto regulación. Millones de años de cambios abruptos han llevado a la tierra a lograr tener los mecanismos necesarios para recuperar el equilibrio y seguro estoy de que la tierra se ha enfrentado a peores enemigos que el ser humano. No obstante, posiblemente este sea el periodo en el que la tierra se ha calentado de forma más rápida y posiblemente también sea en el que el cambio llegue igualmente de forma más abrupta. 

Hay estudios que afirman que en el pasado la tierra ya ha sufrido lo que se conoce como cambio climático abrupto cambios producidos en pocas décadas.

¿Qué pensamos en Meteovigo sobre el cambio climático?

Pues pensamos que no se debe descartar ninguna hipótesis por equivocada que parezca inicialmente. La verdad absoluta no existe en la climatología del futuro de nuestro planeta. Hay un equilibrio entre la energía del sol y la tierra. Ese equilibrio se logra por diferentes elementos que interactúan, pero lo hacen de una forma no lineal, lo que hace que cada x tiempo se produzcan cambios. Comprender lo que ha pasado en el pasado nos puede ayudar a predecir lo que sucederá en el futuro, pero no podremos predecir el comportamiento del clima en los próximos decenios con un grado de fiabilidad aceptable cuando aún nuestros ordenadores no son capaces de hacerlo a una semana vista. 

Hay muchos elementos que se escapan a nuestros conocimientos actuales y lo queramos o no, nosotros somos solo un elemento más de este gigantesco puzzle con mayor o menor influencia sobre el clima, pero la tierra se ha enfrentado a peores problemas que la evolución del ser humano. Llevamos años pensando que el cambio climático no es futuro, es presente.

¿Podemos estar entrando en una nueva Pequeña Edad de Hielo?

A la pregunta de si podemos estar entrando en una Pequeña Edad de Hielo mi respuesta es que es difícil saberlo. No podemos afirmar categóricamente que esto va a suceder, pero si creemos que estamos entrando en un periodo de cambio climático acelerado que nos va a llevar a eventos mucho más extremos que pondrán a prueba nuestra capacidad de adaptación. Un cambio tan drástico en la cobertura de hielo en el Ártico y las pronunciadas anomalías térmicas positivas, pueden ser suficientes para modificar las corrientes y perturbar el equilibrio conocido por el hombre contemporáneo. Pero ojo, una Pequeña Edad de Hielo no significa que toda la tierra entre en un periodo de frío constante, más bien hablamos de un periodo en el que se pueden alternar periodos extremadamente cálidos, con otros extremadamente gélidos, por lo menos en algunas de sus fases. Esto sucedió durante la última Pequeña Edad de Hielo y está perfectamente documentado. Además muchos estudios apuntan a que el alcance no sería global, afectando solo a unas zonas concretas del globo. 

Como antes comentamos no podemos predecir el cambio climático con un grado de fiabilidad confiable, pero si podemos ver el pasado para entender lo que puede suceder en el futuro gracias a los registros que hemos dejado los humanos y la propia naturaleza.  

Cambios climáticos pasados

Periodo Cálido Romano

Bien vamos a comenzar con el inicio de la era cristiana con un clima que en España era caluroso y  húmedo. Prueba de ello es la prosperidad del Imperio Romano y sobre todo las vestimentas que estos llevaban que reflejan fielmente la benignidad del clima. Otra prueba clara del llamado Periodo Cálido Romano es el cultivo de la vid en países más al norte de Europa como Alemania o en Inglaterra. El Periodo Cálido Romano llegó a su punto álgido sobre el año 400 d.C, momento en el que el imperio comienza su declive.

Alta Edad Media

A partir del año 700 d.C aproximadamente los inviernos comienzan a ser cada vez más crudos lo que sin duda alguna contribuyó sobremanera en la caída del imperio. Como decimos el clima comenzó a cambiar con un tiempo mucho más frío en Europa llegando a lo que se conoce como Alta Edad Media cuando tremendas olas de frío asolaban Europa. Estas series de años con olas de frío se alternaron con algunos periodos más benignos. 

Óptimo Climático Medieaval

El Óptimo Climático Medieval comprende aproximadamente entre los años 800-1300 D.C en el que se registraron temperaturas excepcionalmente altas en Europa. La investigación inicial del Óptimo Climático Medieval y de la posterior Pequeña Edad de Hielo se realizó principalmente en Europa, donde el fenómeno fue muy obvio y está muy documentado.

La tierra paso por un calentamiento que a pesar de no estar totalmente demostrado su alcance global si hay evidencias de que su efectos en zonas pobladas fueron evidentes. 

Durante el Óptimo Climático Medieval se dieron episodios muy lluviosos o eventos muy fríos en lugar de calurosos, sobre todo en la región Antártica central, donde se han observado patrones climáticos completamente opuestos a los del Atlántico Norte.

Pequeña edad de hielo en Europa y España, un tiempo extremo y cambiante.

Después del calentamiento que sufrieron algunas zonas de la tierra durante el Óptimo Medieval y del retroceso del hielo en el Ártico, Europa se adentró en la Pequeña Edad de Hielo coincidiendo su punto más duro con el Mínimo de Maunder. 

Durante ese periodo en Europa y a pesar de su nombre (Pequeña Edad de Hielo) se alternaron años de sequíasolas de calor mortales, con olas de frío que llegaron a congelar ríos como el Támesis o el Ebro. Por ejemplo el verano de 1666 fue extremadamente caluroso en Londres, con incendios frecuentes en la ciudad a causa de la extrema sequedad de las estructuras de madera de las casas. Amplias zonas de la ciudad quedaron totalmente arrasadas por el fuego. En 1685 se registró otro largo episodio de calor pero al invierno siguiente el Támesis se volvió a congelar para volver a dar paso a otro verano asfixiante. 

Durante la Pequeña Edad de Hielo el clima parecía haberse vuelto loco y cambiante provocando pérdidas de cosechas y llevando la hambruna a Europa. Los escritos de la época hablan de vientos nunca vistos acompañados de lluvias torrenciales con importantes crecidas de ríos. También hay reportes de fuertes tormentas con granizo de gran tamaño. Dentro de la Pequeña edad de hielo y coincidiendo con el Mínimo de Maunder se registra el periodo más crudo (1550 a 1700 ). Podemos pues identificar un patrón muy cambiante sobre todo al inicio y final de la Pequeña Edad de Hielo donde las estaciones parecen descontrolarse y se alternan olas de calor históricas con inviernos gélidos. 

¿Que patrones atmosféricos podrían llevar esos cambios tan abruptos en la Pequeña Edad de Hielo?

Observando la variabilidad del clima durante la Pequeña Edad de Hielo podemos intuir un posible patrón de corriente en chorro o Jet Stream muy lento y ondulado lo que llevaría a una circulación de masas mucho más meridional. Hay estudios que apuntan a que el calentamiento del Ártico está provocando que la corriente en chorro se desplace más lentamente debido a la menor diferencia térmica entre el polo y el ecuador. Durante los últimos meses la corriente en chorro se ha comportado de esta forma, llevando temperaturas por encima de lo normal a nuestro país en pleno Diciembre al igual que el año anterior. Esto debido a que estábamos en la parte ascendente de las ondulaciones de la dicha corriente. 

Corriente en chorro

Como muchos ya sabéis España está siendo afectada por una ola de frío importante que ha dejado nevadas a nivel del mar en el Mediterráneo. Hace poco hemos visto países como Italia o Grecia debajo de un manto blanco hasta sus costas en medio de otra ola de frío histórica. Estos desalojos de aire frío sobre Europa se dan en el ramal descendente del Jet Stream. Estos patrones de circulación más meridional debieron de ser mucho más pronunciados y permanentes durante la Pequeña Edad de Hielo, llevando según el ramal ascendente o descendente de la corriente en chorro, episodios de naturalezas opuestas a Europa. Ojo esto no quiere decir que estás olas de frío consecutivas tengan que dar más credibilidad a una posible Pequeña Edad de Hielo en el futuro. Un solo invierno o incluso alguno más no son suficientes para comenzar a ver indicios de esta posibilidad. Tendríamos que ver un aumento significativo durante las próximas décadas.

Un patrón con dos caras

Hay una pregunta que se hacen muchas personas en la calle y es la siguiente: ¿cómo es posible que se hable a la vez de tiempo cada vez más caluroso e inviernos más fríos en latitudes medias? pues la respuesta es que esto es perfectamente posible con una circulación más meridional en lugar de zonal. De esta forma las latitudes medias se ven más afectadas por entradas de masas de latitudes polares y cercanas al ecuador lo que extrema el frío en el primer caso y el calor en el segundo. 

La pregunta del millón es qué factores o forzamientos pueden activar estos cambios en la circulación que han llevado en el pasado a pequeñas glaciaciones u otros cambios climáticos más abruptos. Tenemos la actividad solar que según algunas fuentes podría aumentar o disminuir la temperatura. Algunos estudios apuntan a que hay una estrecha correlación entre los mínimos solares y el aumento de la actividad volcánica que ésta a su vez ayudaría a que la temperatura descendiese al dejar pasar menos radiación solar. Tenemos los estudios de buena parte de la comunidad científica que apunta a las emisiones de gases de efecto invernadero como único causante del cambio climático actual y responsable de cualquier cambio durante el presente siglo. 

 

En este gráfico podemos ver los periodos cálidos que hemos mencionado y se aprecia un claro periodo de retorno situándonos en estos momentos en un nuevo periodo cálido.

Fuente: Green World Trust. Datos: Richard Alley, 2000

Umbral X

Tal y como antes comentamos podría haber un, vamos a llamarlo Umbral X, que cuando se supera se producen cambios en la distribución de la circulación en busca del equilibrio. Algunos estudios aseguran que una Pequeña Edad de Hielo no sería posible debido al calentamiento global actual, pero bajo mi punto de vista esto si sería posible y voy a explicar el motivo. (Lógicamente soy consciente de que puedo estar tremendamente equivocado) 

Vigo y New York se encuentran prácticamente a la misma latitud, incluso Vigo está algo más al norte, pero mientras que en New York en invierno nieva con facilidad y se alcanzan varios grados bajo cero llegando algunas nevadas a paralizar la ciudad, en Vigo gozamos de un clima mucho más benigno con temperaturas que solo de forma extraordinaria bajan a valores negativos. 

Si subimos más de latitud y nos vamos a París también tenemos unos inviernos moderados si los comparamos con otra latitud similar como Quebec en Canada, con inviernos donde las temperaturas se desploman por debajo de los -25º. En general en Europa occidental gozamos de un clima más cálido del que nos corresponde por latitud gracias a la configuración de las corrientes oceánicas y atmosféricas entre las que figura la corriente del golfo. La circulación general de borrascas de Oeste a Este que discurre por el Jet Stream favorece vientos en Europa Occidental que normalmente llegan de latitudes templadas o incluso cálidas. 

Si actualmente con el calentamiento global Quebec tiene inviernos con temperaturas de hasta -25 grados y en New York nieva con frecuencia todos los inviernos, con las mismas condiciones de calentamiento global pero con cambios en la distribución de las corrientes oceánicas y atmosféricas que modifiquen el patrón a una circulación más meridional sobre Europa, sin llegar a los extremos de estas ciudades, en Vigo y París los inviernos podrían ser mucho más fríos y extremos como sudeció en la Pequeña Edad de Hielo.

Partimos de una fuente principal de energía, el sol, que llega a la tierra e interactúa con nuestra atmósfera y océanos principalmente. Las dos terceras partes de la tierra están compuestas por los océanos que distribuyen gran cantidad de la energía que nos llega del sol a través de la circulación termohalina, que juega un papel fundamental en el clima de la tierra por la cantidad de flujo de calor que distribuye desde las regiones tropicales hacia las polares. 

El sol es el corazón del sistema solar que bombea la energía y la circulación oceánica y atmosférica son las arterias y venas de la tierra que distribuyen el calor por todo el globo en busca de un constante equilibrio térmico. Ciudades como Quebec o New York tienen inviernos tan crudos por su latitud pero también por que la circulación de la energía favorece la entrada de masas más frías.

En cambio en Europa occidental la mayoría de las masas nos llegan desde latitudes templadas con recorrido marítimo. Si el derretimiento desmesurado del hielo en el ártico y las elevadas temperaturas son capaces de modificar esta circulación de la energía que nos llega del sol, Europa podría sufrir inviernos mucho más rigurosos.  

¿Qué puede suceder en los próximos años? 

Pues teniendo en cuenta la aparente regularidad con la que se han alternado los pequeños periodos cálidos con los fríos, sería fácil pensar que después del periodo cálido actual deberíamos entrar en otra Pequeña Edad de Hielo como ya ha sucedido en el pasado. Pero no podemos saberlo en estos momentos con seguridad. La época conocida como Pequeña Edad de Hielo fue precedida por el Óptimo Climático Medieval, un periodo de calentamiento que derritió el hielo en el Ártico de tal forma que permitió que los Vikingos colonizaran Groenlandia. Bajo mi punto de vista y viendo que en el pasado los periodos fríos han sido precedidos por periodos cálidos, serían estos periodos cálidos y el derretimiento del hielo en el ártico lo que activaría los cambios al superar el umbral X. 

De todas formas no tenemos pruebas concluyentes sobre esto por lo que no podemos ni mucho menos asegurarlo. 

Pero una cosa tenemos que tener muy presente. El calentamiento actual desde la era industrial y sobre todo la velocidad del deshielo en los últimos años podría estar acelerando los cambios. En los últimos años estamos viendo un patrón de cambios muy abruptos que están dejando registros históricos de temperaturas altas, pero también aunque con menor frecuencia de temperaturas mínimas o nevadas récord. Los vendavales también están siendo muy violentos en el Atlántico norte afectando a las Islas Británicas con bastante recurrencia sobre todo debido al aumento de los procesos explosivos en estas aguas. 

Creemos que los próximos 10 años pueden ser claves para ver si realmente la circulación de la corriente en chorro tiende a ser más meridional, si el vórtice polar tiende a fragmentarse con mayor frecuencia, permitiendo que el aire frío descienda a latitudes medias, lo que por un lado alimenta la formación de profundas borrascas en el atlántico norte, y por otro el brusco descenso de temperaturas en el ramal descendente del Jet o corriente en chorro. 

Elementos desencadenantes

Si la actividad solar o causas naturales en el pasado han sido capaces de provocar los periodos cálidos y fríos y en la actualidad según una gran parte de la comunidad científica la actividad humana ha acelerado el calentamiento, es posible que los mecanismos (Umbral X) que han llevado en el pasado a la recuperación del hielo en el ártico y los glaciales, puedan estar activándose antes de tiempo y de una forma más brusca en respuesta proporcional. Recordemos la posibilidad de que el alcance de estos periodos de calentamiento o enfriamiento no sea global tal y como apuntan algunos estudios, incluso dentro de periodos fríos observarse comportamientos opuestos o viceversa en otros puntos del globo. 

De esto último podríamos deducir que los periodos cálidos o fríos pueden obedecer a los cambios mencionados en la distribución del frío y el calor por el globo. 

Si la circulación se vuelve más meridional y Europa comienza a cubrirse durante los inviernos cada vez con más frecuencia de nieve (Recordemos la nevada que cubrió recientemente de nieve amplias zonas de Europa) el albedo aumentaría y de mantenerse en el tiempo ayudaría al enfriamiento de esas y otras zonas. Si la mayor extensión de nieve en Eurasia influye en inviernos más fríos en el hemisferio norte, un aumento en la frecuencia y extensión de nieve sobre Europa durante los inviernos debería ayudar al enfriamiento de dicho hemisferio.

No debemos descartar ningún estudio por estéril que parezca inicialmente ya que todos son válidos para unir o descartar puntos. No existe la verdad única y absoluta partiendo de la base de que el clima está en constante cambio y debemos ser conscientes de que el problema no lo tiene la tierra, lo tenemos nosotros pues ella seguirá adelante como lo ha hecho otras veces. 

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Visto 7813 veces Actualizado por última vez el Miércoles, 13 Diciembre 2017 10:24
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Rubén Vázquez

Escrito por: Rubén Vázquez nacido en Vigo el 4 de febrero de 1980. Creador de Meteovigo en 2009 y amante de la naturaleza y en especial los fenómenos atmosféricos desde los 4 años, después de vivir el ciclón Hortensia. Cofundador de iberomet.com, consultora y productora meteorológica. 

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