A lo largo de la historia de la Tierra, el CO2 ha actuado como un auténtico termostato climático, regulando la temperatura global. Aunque en los últimos milenios hemos disfrutado de un clima relativamente estable y óptimo, con unas concentraciones de CO2 relativamente altas, durante el último millón de años el planeta ha atravesado varios ciclos glaciales con una periodicidad aproximada de 100.000 años, caracterizados por un descenso significativo de las concentraciones de CO2 atmosférico. Escenarios muy diferentes a etapas anteriores, cuando estos ciclos eran menos intensos y más cortos (en torno a 41.000 años) y se desarrollaban bajo concentraciones de CO2 más elevadas.
Las razones detrás del cambio en los ciclos climáticos siguen ocupando a los científicos hoy en día. Precisamente, Nature Communications acaba de publicar un estudio internacional al respecto impulsado desde la red científica mundial PAGES (Past Global Changes) con participación de la Universidad de Salamanca, a través del Grupo de Geociencias Oceánicas (GGO) y su investigador responsable, Francisco Javier Sierro.
El proyecto, encabezado por el español y también antiguo miembro del Grupo de la USAL, Iván Hernández-Almeida, ahora responsable científico del Programa PAGES con sede en la Universidad de Berna, persigue determinar “el papel que tuvo para el clima de la Tierra los cambios de las corrientes oceánicas del Atlántico Norte y su posible influencia para los futuros escenarios climáticos”, explica Francisco Javier Sierro a Comunicación USAL. Como base para la investigación, el consorcio investigador analiza núcleos de sedimentos marinos del Programa Internacional de Perforación Oceánica (IODP) procedentes de la región al sur de Islandia.
La creciente concentración de CO2 en la atmósfera y el calentamiento global asociado constituyen una de las principales preocupaciones de la sociedad actual. Aunque el aumento reciente de CO2 se debe fundamentalmente a las emisiones antropogénicas, “la atmósfera terrestre ha experimentado variaciones naturales de este gas a lo largo del tiempo geológico. Estos cambios han estado controlados por los intercambios de CO2 entre el océano -la mayor reserva de carbono tras la corteza terrestre- y la atmósfera”, subraya el catedrático del Departamento de Geología de la USAL.
En este artículo “se analizan las causas que desencadenaron esta transición. Para ello, se han estudiado diversos indicadores en un registro sedimentario procedente del sondeo IODP (Integrated Ocean Discovery Program) U1314, recuperado en el Atlántico Norte a unos 3.000 metros de profundidad durante la expedición IODP 306, en la que participé”, detalla.
Nature Communications publica el trabajo impulsado por la red científica global PAGES que apunta a la ralentización de la corriente oceánica en el Atlántico Norte como detonante de edades de hielo más largas e intensas
El Grupo de Geociencias Oceánicas participa en el proyecto coordinado desde la Universidad de Berna que analiza sedimentos del Programa Internacional de Perforación Oceánica para comprender los escenarios climáticos del planeta
Agotamiento del oxígeno en las profundidades del Atlántico Norte
A lo largo de cientos de miles de años, las partículas del agua de mar, incluidos microfósiles como el plancton, se depositan capa tras capa en los sedimentos. En ellos se preserva información sobre las condiciones prevalecientes en el océano en ese momento, como la temperatura o el contenido de oxígeno, convirtiendo a los sedimentos en un valioso archivo climático del último millón de años o más.
Con la ayuda de mediciones geoquímicas de elementos sensibles al oxígeno, como el manganeso y el fósforo, así como el análisis de microorganismos fósiles que viven en el fondo -los llamados foraminíferos bentónicos-, los científicos han podido reconstruir cómo se suministró oxígeno a las profundidades del Atlántico Norte entre hace 1,1 millones y 800.000 años.
Los resultados obtenidos en este sondeo, junto con los de otros registros coetáneos del Atlántico Norte y del océano Austral, indican que entre hace aproximadamente 940.000 y 870.000 años se produjo un notable debilitamiento de la circulación oceánica profunda. Este proceso favoreció una transferencia significativa de CO2 desde la atmósfera hacia el océano, provocando una disminución sustancial de su concentración atmosférica y contribuyendo, en última instancia, a la intensificación y prolongación de las glaciaciones en el hemisferio norte.
El debilitamiento de la corriente oceánica retiene el carbono en las profundidades
En palabras de Hernández-Almeida, autor principal del estudio, «hemos podido demostrar que, durante este cambio en los ciclos climáticos, las profundidades del Atlántico Norte pasaron repetidamente por fases frías en las que el contenido de oxígeno se redujo drásticamente», afirma. No obstante, lo que es “particularmente sorprendente es cuánto duraron estas condiciones de bajo oxígeno en una región que hoy se considera muy bien ventilada».
Según los investigadores, la razón se debe a que grandes cantidades de agua dulce procedente del deshielo de glaciares cada vez más grandes y sus icebergs llegaron al Atlántico Norte durante las glaciaciones. Esta agua dulce, al ser más ligera, estabilizó la capa superior del océano y, por tanto, debilitó la formación de la corriente oceánica que transporta agua rica en oxígeno hacia las profundidades.
La falta de oxígeno tuvo graves consecuencias para los ecosistemas de los fondos marinos y el debilitamiento de la corriente oceánica provocó la acumulación de más carbono disuelto procedente de la descomposición microbiana de organismos muertos en las profundidades marinas.
Debido a que menos CO2 disuelto en el océano podía alcanzar la superficie y escapar a la atmósfera por el debilitamiento de las corrientes oceánicas profundas en el Atlántico Norte, “se produjo una disminución en la concentración de CO2 atmosférico, la expansión de las capas de hielo polares y, por ende, un enfriamiento del planeta», explica el investigador de la universidad suiza. «Esto convirtió al Atlántico Norte -junto con el Océano Austral- en un escenario central para la transición hacia glaciaciones más largas y frías».
El estudio cierra, así, una brecha importante de trabajos anteriores centrados principalmente en los procesos del Océano Austral. Los nuevos datos muestran que la circulación profunda y las condiciones de oxígeno también cambiaron significativamente en el Atlántico Norte y que, por tanto, ambas regiones polares contribuyeron simultáneamente al cambio en los ciclos de las glaciaciones.
Señal de advertencia para futuros cambios en el Atlántico
Los resultados también son significativos con respecto al cambio climático actual. Los modelos climáticos predicen que la corriente del Océano Atlántico podría debilitarse como consecuencia del calentamiento global y el aumento del aporte de agua de deshielo de Groenlandia.
«Nuestro estudio muestra que incluso en fases mucho más frías de la Tierra, los cambios en la afluencia de agua dulce fueron suficientes para interrumpir el transporte de agua hacia las profundidades del Atlántico Norte, con impactos devastadores e irreversibles para el clima y la biodiversidad», afirma al respecto Iván Hernández-Almeida. «Esta es una importante señal de advertencia de lo sensible que puede reaccionar este sistema incluso hoy en día. Por lo tanto, tal enfriamiento no sería en absoluto una buena noticia en el contexto del calentamiento global provocado por el hombre», advierte.
El próximo paso será investigar cómo han cambiado la circulación profunda y el contenido de oxígeno del Atlántico Norte en otras fases cálidas y frías de la historia de la Tierra. El objetivo es obtener una mejor comprensión de cuándo se desplaza este equilibrio, lo que comportaría un hallazgo importante con respecto al cambio climático actual.
Detalles de la publicación:
Hernández-Almeida, I. Sierro, F.J., Filippelli, G.M., Voelker, A.H.L., Diz, P. (2026) Glacial dysoxia in the deep subpolar North Atlantic during the Mid-Pleistocene Transition, Nature Communications.
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-026-71268-4
DOI: 10.1038/s41467-026-71268-4
Algunos datos sobre Past Global Changes (PAGES)
PAGES es una red de investigación global con sede en la Universidad de Berna que reúne a investigadores de todo el mundo que investigan los cambios climáticos y ambientales del pasado de la Tierra para comprender mejor el presente y anticipar el futuro.
El objetivo principal de la iniciativa científica internacional es registrar el espectro natural de las fluctuaciones climáticas a partir de archivos geológicos, marinos, terrestres y de hielo, para comprender sus causas y hacer que este conocimiento sea útil para la evaluación de desarrollos futuros.
Algunos datos sobre el Grupo de Geociencias Oceánicas de la USAL
El Grupo de Geociencias Oceánicas (GGO) de la Universidad de Salamanca se constituye como un grupo de investigación dentro del Departamento de Geología de la Facultad de Ciencias. En 2005 es reconocido como Grupo de Excelencia por la Junta de Castilla y León al concedérsele un Proyecto de Excelencia y en 2015 como Unidad de Investigación Consolidada por el mismo organismo.
Gracias al empleo de técnicas micropaleontológicas y biogeoquímicas aplicadas al estudio de testigos oceánicos, el GGO ha centrado su trabajo en estudios sobre cambio climático. Durante los últimos años se ha concentrado en estudios paleoclimáticos y paleoceanográficos del Mediterráneo y Atlántico norte de los últimos 100.000 años, sin olvidar la línea de estudio sobre Atlántico sur y Antártico.
La especialización que ha alcanzado el grupo en este campo ha conducido a que la producción científica de sus miembros se ligue a otras instituciones nacionales e internacionales.
