Un equipo de investigación, compuesto por climatólogos y un astrónomo, utilizó un modelo informático mejorado para reproducir el ciclo de las glaciaciones (períodos glaciales) hace 1,6 a 1,2 millones de años. Los resultados muestran que el ciclo glacial fue impulsado principalmente por fuerzas astronómicas de una manera bastante diferente a como funciona en la era moderna. Estos resultados nos ayudarán a comprender mejor el pasado, presente y futuro de las capas de hielo y el clima de la Tierra.
La órbita de la Tierra alrededor del Sol y la orientación de su eje de giro cambian lentamente con el tiempo, debido a la atracción de la gravedad del Sol, la Luna y otros planetas. Estas fuerzas astronómicas afectan el medio ambiente en la Tierra debido a los cambios en la distribución de la luz solar y el contraste entre las estaciones. En particular, las capas de hielo son sensibles a estas fuerzas externas que dan como resultado un ciclo entre períodos glaciales e interglaciales.
El ciclo glacial-interglacial actual tiene un período de unos 100.000 años. Sin embargo, el ciclo glacial a principios del Pleistoceno (hace unos 800 000 años) cambió más rápidamente, con un ciclo de unos 40 000 años. Se ha creído que las fuerzas externas astronómicas son responsables de este cambio, pero no se han entendido los detalles del mecanismo. En los últimos años, se ha hecho posible investigar con más detalle el papel de las fuerzas astronómicas mediante el perfeccionamiento de los datos geológicos y el desarrollo de la investigación teórica.
Un equipo dirigido por Yasuto Watanabe en la Universidad de Tokio se centró en la época del Pleistoceno temprano de hace 1,6 a 1,2 millones de años utilizando un modelo informático climático mejorado. En estas simulaciones se consideran fuerzas astronómicas basadas en la teoría moderna más avanzada. Las grandes simulaciones numéricas de este estudio reproducen bien el ciclo glacial de 40.000 años del Pleistoceno temprano como lo indican los datos del registro geológico.
A partir del análisis de los resultados de esta simulación, el equipo identificó tres hechos sobre los mecanismos por los cuales las fuerzas astronómicas causaron cambios en el clima en esos tiempos. (1) El ciclo glacial está determinado por pequeñas diferencias en la amplitud de variación de la orientación del eje de giro y la órbita de la Tierra. (2) El momento de la desglaciación está determinado principalmente por la posición del solsticio de verano en su órbita, que está en el perihelio, no solo por el efecto del cambio periódico de la inclinación del eje de la Tierra. (3) El momento del cambio en la orientación del eje de giro y la posición del solsticio de verano en su órbita determina la duración del período interglaciar.
«A medida que sale a la luz la evidencia geológica de épocas más antiguas, se hace evidente que la Tierra tenía un régimen climático diferente al que tiene hoy. Debemos tener una comprensión diferente del papel del forzamiento astronómico en el pasado lejano», dice Takashi Ito de el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, miembro de este equipo de investigación que dirigió la discusión sobre las fuerzas externas astronómicas. «Las simulaciones numéricas realizadas en este estudio no solo reproducen bien el ciclo glacial-interglacial del Pleistoceno, sino que también explican con éxito los efectos complejos de cómo el forzamiento astronómico impulsó el ciclo en ese momento. Podemos considerar este trabajo como un punto de partida para el estudio de ciclos glaciales más allá de la Tierra actual».
