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domingo, enero 20, 2013

Post Vintage (37): Entre el clima y las estrellas

Nuestro mundo, la Tierra, tercer planeta en orden de distancia a la estrella central, a la cual sigue desde su nacimiento, hace unos 4500 millones de Años...su órbita, aparentemente estable y sin cambios a lo largo de las eras, y su posición con respecto al Sol, en el interior de la llamada "zona habitable" del Sistema Solar, fue clave para convertirlo en mundo azul y lleno de vida que es hoy día. Pero como muchas otras cosas en el Universo, lo que nos parece estático no es mas que una ilusión, fruto de que nuestras vidas y la de los fenómenos del Cosmos se mueven a escalas temporales completamente diferentes. Y en ello nuestro planeta no es una excepción.

Sólidamente atada al abrazo gravitatorio del Sol pero al mismo tiempo sometida a la influencia de sus hermanos planetarios, La Tierra, si pudieramos verla concentrando en unos pocos minutos todo sus movimiento a lo largo de cientos de miles de años, dejaría de parecernos el lugar seguro y estable en el que creemos vivir. Son relativamente pequeños en comparación a los dos "grandes" que rigen nuestra vida, como son la rotación, que marca el ciclo del día y la noche, y el de traslación, que comprende el periodo que llamamos "año" y, en combinación con la inclinación del eje terrestre, rige las estaciones, pero no debemos menospreciar su importancia, pues bien podrían explicar muchos de los cambios climáticos que han ocurrido, y pueden estar ocurriendo, en nuestro planeta. Veamos los cuatro más importantes:

- Variación de la inclinación del eje terrestre: Siguiendo un ciclo estimado de 41.000 años, la inclinación del eje de rotación de nuestro planeta varía desde 22,1 grados a 24,5 grados, estando actualmente en un punto intermedio (23,5°).

- Precesión de los equinoccios: Este es otro de los movimientos del eje de la Tierra, una oscilación parecida al de una peonza y que sigue un ciclo de unos 25.800 años. Como resultado los polos celestes, es decir, los puntos alrededor de los cuales aparentemente gira toda la bóveda celeste esta cambiando lentamente. Así, por ejemplo, la que tradicionalmente llamamos "estrella polar" por ser la que se sitúa casi en este punto y parece permanecer estática en el firmamento esta viviendo solo una circunstancia temporal...con el tiempo se ira alejando de esta aparente posición privilegiada y perderá su categoría de polar, lugar que ocuparan
Vega en el año 14.000 y Thuban en el 22.800, para volver, tras 25.800 años, nuevamente a su posición actual.

- Ciclo de excentricidad orbital de la Tierra: Aunque firmemente ligada al Sol la órbita terrestre no es estable por completo, ya que se ve alterada gravitatoriamente por los otros planetas del Sistema Solar. Como consecuencia su forma va cambiando, siguiendo un ciclo principal de 413.000 años, desde una practicamente circular (excentricidad del 0.005) a otra ligeramente elíptica (excentricidad del 0,058), lo que implica que la diferencia en el calor recibido entre el Afelio (máximo alejamiento del Sol) y el Prihelio (máxima aproximación) se hace mas marcada según el momento.

  
La excentricidad actual es de apenas 0,017, lo que implica una variación de la distancia con respecto al Sol de 5,1 millones de km, y con ella una diferencia del 6,8% en la cantidad de radiación solar que nos alcanza a lo largo del año. Si fuera del 0.058 esta diferencia sería mucho mayor.

-Ciclo de la oscilación de plano eclíptico: Un ciclo de menor magnitud que el anterior pero que afecta igualmente a la órbita terrestre. Siguiendo un movimiento oscilante, el plano orbital de la Tierra se mueve al norte y al sur con respecto al de Jupiter, en periodos de 100.000 años.

Como no podía ser de otra manera el descubrimiento de todos estos movimientos de nuestro planeta llevó a muchos a buscar una correlación entre alguno de ellos y los ciclos climáticos registrados, con suerte dispar...sería Milutin Milankovic quien lograría conjuntar ambos fenómenos de una forma más convincente y a la vez simple: Ninguno de estos desplazamiento podía generar, por si solos, los periodos glaciales e interglaciales holocénicos, que quedaron registrados en núcleos de hielo y muestras marinas, pero con suma de todos ellos seguramente podría ser posible.


Ciertamente no es una teoría científica carente de puntos débiles y de críticos, hay elementos que aún difícil de explicar, como por ejemplo que el periodo climático mas claro y potente, el que marcan las diversas glaciaciones, encaja sobretodo con el periodo de 100.000 años, que, en comparación con los otros, debería tener un efecto mucho menos marcado. Pero en general tiene mas argumentos a favor que en contra, y en honor a este geofísico serbio se les llama ciclos de Milankovitch.

Así el clima terrestre, impulsado por esta ligeras variaciones, se movería ciclicamente entre momentos frios (edad de hielo) y cálidos (como el actual), que funcionarian de esta manera: El hielo avanza, desarrollandose un ciclo de retroalimentación positiva que refleja la mayor parte del calor que nos llega del Sol hacia el espacio, lo que va reduciendo aun más las temperaturas. Pero su misma expansión prepara el camino a su retroceso, ya que deja cada vez menos espacio para la fotosíntesis y la erosión de las rocas de silicato cálcico para capturar el dióxido de carbono atmosférico. Este se acumula hasta que frena e invierte la tendencia térmica, y con ello obliga a los hielos a retroceder...

Y una vez iniciada la retirada esta se acelera con un nuevo ciclo de retroalimentación, en el que cuanto mas retroceden los hielos mas se reduce la cantidad de radiación solar reflejada al espacio y mas aumentan las temperaturas. Pero nuevamente el "éxito" prepara el camino del cambio: Cuanto más territorio queda libre del mortal abrazo helado más espacio hay para la fotosíntesis y la erosión, por lo que empieza a reducirse los niveles de Co2, hasta que las temperaturas descienden y el ciclo se invierte, iniciándose una nueva etapa fría.

En que momento nos encontramos actualmente dentro de este ciclo climático? La respuesta es que en una fase de fusión del hielo polar, con la órbita terrestre próxima a una forma circular y un albedo medio del 31-32% (cantidad de luz reflejada de nuevo al espacio) en disminución. En principio, pues, debemos considerar el actual periodo cálido como parte de ciclo climático natural del planeta, pero hay algo que se ha visto alterado..el Co2, que debería estar ya disminuyendo, sigue aumentando. Y es en este punto donde colocaríamos, en el complejo puzzle que es el clima de la Tierra, a las emisiones humanas (producción antropógenica), que podrían estar potenciando la actual era cálida y retrasando la llegada de un nuevo periodo glacial. La actividad humana quizás no es un elemento primordial entre los factores, tanto internos como externos, que moldean nuestro clima, pero podría estar alterando, en mayor o menor grado, lo que no deja de ser un ciclo natural.

Es importante profundizar en todos los factores que rigen lo que, cada vez mas, se nos desvela como un sistema intrincado donde numerosas influencias de todo tipo convergen para darle forma a nuestro mundo y su continua evolución...cuanto mas los conozcamos más cerca estaremos de comprenderlo y ser capaces de anticipar lo que nos reserva para el futuro.

Los diversos ciclos terrestres.

La situación del polo norte celeste desde el año -10.000 hasta el 14.000, y que se desplaza siguiendo una trallectoria circular que completa cada 25.800 años. Actualmente se encuentra cerca de una estrella muy brillante que llamamos, por este hecho, Polar. Una situación temporal que habrá desaparecido dentro de unos pocos milenios, cuando otras ocuparan su lugar.

Los núcleos extraidos de la Estación Antártica Vostok permiten rastrear las condiciones climáticas hasta unos 450.000 años en el pasado, tanto temperatura como concentración existen de Co2...puede observarse claramente las fluctuaciones de unos 100.000 años cada una que presentan ambas gráficas. ¿resultado de cambios en los parametros orbitales del planeta tal como teorizó Milutin Milankovitch?

An Astronomical Perspective on Climate Change

1 comentario:

Anónimo dijo...

tiche se hacerca!