Los cambios de oxígeno atmosférico marcan la historia del clima de la Tierra

Atmósfera
Foto: NASA
Actualizado: viernes, 12 junio 2015 11:09

MADRID, 12 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Las variaciones en la cantidad de oxígeno en la atmósfera de la Tierra alteran significativamente el clima global en toda la historia del planeta.

   Así, los esfuerzos para reconstruir los climas del pasado deben incluir este factor previamente pasado por alto, según concluye un nuevo estudio de la Universidad de Michigan, Estados Unidos.

   El oxígeno comprende actualmente alrededor del 21 por ciento del volumen de la atmósfera terrestre, pero ha variado entre un 10 y un 35 por ciento en los últimos 541 millones de años. En los periodos en que los niveles de oxígeno se redujeron, la caída resultante en la densidad atmosférica provocó un aumento de la evaporación de la superficie, que a su vez llevó a un incremento de las precipitaciones y temperaturas más cálidas, según el paleoclimatólogo de la Universidad de Michigan Christopher Poulsen.

   "La conexión entre los niveles de oxígeno y el clima nunca se ha considerado. Resulta que es un factor importante en escalas de tiempo geológicas", destaca Poulsen, profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales. Según este experto, aunque no es tan crítico para el clima como los niveles de dióxido de carbono que atrapan calor, el oxígeno juega un papel clave.

   "La concentración de oxígeno puede ayudar a explicar las características del registro paleoclimático no consideradas para las variaciones en los niveles de dióxido de carbono y debe tenerse en cuenta si queremos comprender plenamente los climas en el pasado", dijo Poulsen. "Sin embargo, las variaciones en los niveles de oxígeno no son un factor importante en el actual cambio climático", añade este autor, cuyo trabajo se publica este jueves en la edición digital de 'Science'.

   A lo largo de la historia de la Tierra, los niveles de oxígeno en varias ocasiones subieron y bajaron. La eliminación de moléculas de oxígeno adelgaza la atmósfera, aumentando la probabilidad de que la luz solar entrante llegue a la superficie sin ser dispersada.

   Más luz solar significa más evaporación de la superficie, lo que conduce a mayores niveles de humedad y el aumento de la precipitación. A medida que los niveles de humedad aumentan, las temperaturas también se elevan porque el vapor de agua es un potente gas "de efecto invernadero" que atrapa el calor.

   La adición de moléculas de oxígeno tiene el efecto opuesto: un ambiente más grueso, más dispersión de la luz solar entrante, la reducción de la evaporación superficial y menos calor atrapado por el vapor de agua.

   En su artículo, Poulsen y dos colegas cuantificar el efecto de cambiar los niveles de oxígeno en el clima utilizando un modelo climático global atmosférico para dar cuenta de los cambios en la densidad atmosférica, la masa y el peso molecular.

   Simulaciones por ordenador del equipo se centraron en el Cretácico medio, un periodo caracterizado por altos niveles de dióxido de carbono en la atmósfera y condiciones más cálidas de los últimos cien millones de años. En concreto, se centraron en la edad Cenomaniano, hace entre 100,5 millones de años atrás y 93,9 millones años.

   Estos expertos desarrollaron una serie de simulaciones en las que los niveles de oxígeno variaron entre un mínimo de un 5 por ciento a un máximo de 35 por ciento y vieron que la disminución de los niveles de oxígeno dio lugar a un aumento sustancial en las tasas globales de precipitación y temperatura.

   Los cambios de las concentraciones de oxígeno podrían ayudar a explicar las características del registro paleoclimático no explicadas por las variaciones en los niveles de dióxido de carbono, como las temperaturas polares cálidas e inesperadamente altos índices de precipitación en algunos periodos, concluyen los investigadores.

   Aunque previamente no apreciado por su influencia en el clima, se ha reconocido el cambio de los niveles de oxígeno atmosférico por su papel en el desarrollo de la vida en la Tierra. Hace miles de millones de años, por ejemplo, la fotosíntesis de las cianobacterias de los océanos liberaron grandes cantidades de oxígeno que finalmente hicieron posible que los animales colonizaran la tierra.