Las arenas del Sáhara nos dan pistas sobre un cambio climático de hace 5.000 años

• El norte de África fue un paraje verde hasta hace 5.000 años
• Investigadores del MIT averiguan que el cambio se produjo de manera brusca

Una imagen de la NASA muestra una gran tormenta de arena sobre el noroeste de Áfica.

Hace unos 5.000 años el Sáhara –hoy en día un vasto desierto de más de nueve millones de kilómetros cuadrados de superficie- fue un paraje verde, con abundante vegetación y numerosos lagos. Las pintadas en antiguas cuevas en la región representan hipopótamos en agujeros para riego y manadas errantes de elefantes y jirafas. Un enorme contraste con el terreno desértico e inhóspito de la actualidad.

La era ‘verde’ del Sáhara, conocido como el ‘Período Húmedo Africano’, tuvo lugar aproximadamente entre hace 11.000 y 5.000 años y se cree que finalizó de manera abrupta, con la región convirtiéndose en un desierto en un período de uno o dos siglos.

Ahora, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts –MIT, en sus siglas en inglés-, de la Universidad de Columbia y de otros centros han averiguado que este cambio climático brusco ocurrió casi simultáneamente a través de todo el Norte de África.

El equipo rastreó los períodos húmedos y secos de la región a lo largo de los últimos 30.000 años analizando muestras de sedimentos de la costa africana. Dichos sedimentos están compuestos, en parte, de polvo arrastrado desde el continente a lo largo de miles de años. Cuanto más polvo se acumuló de un período concreto, más seco habría estado el continente.

A partir de sus mediciones, los investigadores hallaron que el Sáhara emitió cinco veces menos polvo durante el Período Húmedo Africano que lo que emite actualmente la región. Sus resultados, que sugieren un mayor cambio en el clima de África de lo estimado previamente, serán publicados en la revista Earth and Planetary Science Letters.

Cambios sorprendentes

David McGee, un profesor asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, asegura que los resultados cuantitativos del estudio ayudarán a los científicos a determinar la influencia de las emisiones de polvo en el cambio climático pasado y actual.

“Nuestros resultados apuntan a cambios sorprendentemente grandes respecto a cuánto polvo está llegando desde África”, asegura McGee, quien hizo buena parte del trabajo como estudiante de posgrado en Columbia. “Esto nos da un punto de partida para mirar más atrás en el tiempo e interpretar cuántas oscilaciones climáticas hubo en el pasado. Esta fue la oscilación climática más reciente en África, ¿cómo fue la anterior?”.

Para trazar las emisiones de polvo en África a través del tiempo. McGee analizó muestras de sedimentos recopiladas en 2007 por investigadores de Columbia y la Institución Oceanográfica Woods Hole. Las muestras fueron tomadas en distintos puntos de la costa noroeste de Áfica, abarcando una distancia de casi 900 kilómetros.

En cada punto, ellos tomaron una muestra principal – un cilindro de tres metros de largo, encabezado por un peso- que los científicos sumergieron, recogiendo una columna de sedimento.

McGee dice que una columna de tres metros representa, aproximadamente, 30.000 años de sedimentos, estrato por estrato, en el océano: polvo arrastrado desde el continente, depósitos marinos arrastrados por corrientes oceánicas y restos de organismos depositados en el lecho marino. Un centímetro de sedimento corresponde con unos cien años de deposición.

Una combinación de técnicas

Para rastrear la cantidad de polvo acumulado a lo largo de los últimos 30.000 años, McGee utizó una combinación de técnicas para determinar primero la rapidez con la que los sedimentos se acumularon a lo largo del tiempo para después sustraer la acumulación de sedimentos marinos y restos biológicos.

Utilizando la técnica conocida como método con torio-230, McGee y sus colegas calcularon índices de acumulación para capas de sedimentos cada dos o tres centímetros a lo largo de la columna. La técnica está basada en la descomposición del uranio en el agua del mar.

A lo largo del tiempo, el uranio se descompone en torio-230, un producto químico insoluble que se adhiere a cualquier sedimento que se hunda en el lecho marino. La cantidad de uranio –y, por extensión, la tasa de producción de torio-230- en el mundo oceánico es relativamente constante. McGee midió la concentración de torio-230 en cada muestra principal para determinar los índices de acumulación de sedimentos a lo largo del tiempo.

En los períodos en los que el sedimento se acumuló rápidamente, había una concentración más pequeña de torio-230. En los períodos de acumulación más lenta, McGee midió una gran concentración de torio-230.

Una vez que el equipo calculó las tasas de acumulación de sedimentos a lo largo de los últimos 30.000 años, trató de determinar cuánto de ese sedimento era polvo de la vecina África. Los investigadores extrajeron sedimento biológico de las muestras midiendo el carbonato de calcio, el ópalo y carbón orgánico, los remanentes primarios de organismos vivientes. Después de extraer esta medida de cada capa de muestra, los científicos afrontaron la tarea de separar el sedimento restante entre polvo arrastrado por el viento y sedimentos marinos.

McGee empleó una segunda técnica, llamada modelado del tamaño de grano de componentes esenciales, elaborando una distribución de tamaños de grano oscilando entre gruesos granos de polvo hasta granos finos de barro marino.

“Nosotros definimos esos componentes esenciales y vemos qué combinación entre ambos extremos nos daría la mezcla que vemos”, asegura McGee.

Este estudio, según el científico, es el primero en el que los investigadores han combinado ambas técnicas, lo que produce mediciones muy precisas de emisiones de polvo a lo largo de decenas de miles de años.

Brusco principio y final

Al final, el equipo encontró que durante algunos períodos secos, el Norte de África emitió más del doble del polvo que genera actualmente. A través de sus muestras, los investigadores encontraron que el Período Húmedo Africano empezó y acabó muy bruscamente, lo que concuerda con hallazgos previos. De cualquier modo, ellos averiguaron que hace 6.000 años, hacia el final de este período, las emisiones de polvo eran un quinto de los niveles actuales.

David McGee señala que nuevas mediciones podrían dar a los científicos una mejor comprensión de cómo los flujos de polvo se relacionan con el clima proporcionando registros de modelos climáticos.

Como próximo paso, McGee está trabajando con colaboradores para probar si estas nuevas mediciones podrían ayudar a resolver un viejo problema: la inestabilidad de modelos climáticos para reproducir la magnitud de las condiciones húmedas en África del Norte hace 6.000 años.

Utilizando estos nuevos resultados para estimar los impactos climáticos de las emisiones de polvo en una zona concreta, los modelos podrían finalmente ser capaces de reproducir el Norte de África de hace 6.000 años, una región de praderas que albergaba una gran variedad de fauna itinerante.