La producción de energía del sol puede haber provocado un marcado cambio climático natural en Europa durante los últimos 1000 años. ¿Qué pasa con eso?

De Universidad de Cardiff

La energía del sol influye en 1.000 años de variabilidad climática natural en el Atlántico Norte

Los cambios en la producción de energía del sol pueden haber provocado un marcado cambio climático natural en Europa durante los últimos 1000 años, según investigadores de la Universidad de Cardiff.

Los científicos estudiaron los sedimentos del fondo marino para determinar cómo se había alterado la temperatura del Atlántico Norte y su circulación atmosférica localizada. Las cálidas aguas superficiales que fluyen a través del Atlántico Norte, una extensión de la Corriente del Golfo y los cálidos vientos del oeste son responsables del clima relativamente templado de Europa, especialmente en invierno. Ligeros cambios en el transporte de calor asociado con estos sistemas pueden conducir a la variabilidad climática regional, y los hallazgos del estudio coincidieron con los relatos históricos del cambio climático, incluidos los inviernos notoriamente severos de los siglos XVI y XVIII que son anteriores a la industrialización global.

El estudio encontró que los cambios en la actividad del Sol pueden tener un impacto considerable en la dinámica oceánica-atmosférica en el Atlántico Norte, con efectos potenciales en el clima regional.

Las predicciones sugieren un período prolongado de baja actividad solar durante las próximas décadas, pero los cambios de temperatura naturales asociados serán mucho menores que los creados por las emisiones humanas de dióxido de carbono, dicen los investigadores.

El estudio, dirigido por científicos de la Universidad de Cardiff, en colaboración con colegas de la Universidad de Berna, se publica hoy en la revista Geociencia de la naturaleza.

La Dra. Paola Moffa-Sanchez, autora principal de la Facultad de Ciencias de la Tierra y el Océano de la Universidad de Cardiff, explicó: “Utilizamos sedimentos del fondo marino tomados del sur de Islandia para estudiar los cambios en la corriente oceánica superficial cálida. Esto se hizo analizando la composición química de microorganismos fosilizados que alguna vez vivieron en la superficie del océano. Estas medidas se utilizaron luego para reconstruir la temperatura del agua de mar y la salinidad de esta corriente oceánica clave durante los últimos 1000 años”.

Los resultados de estos análisis revelaron cambios grandes y abruptos de temperatura y salinidad en la corriente cálida que fluye hacia el norte en escalas de tiempo de varias décadas a siglos. Se encontró que las condiciones del océano frío coincidían con períodos de baja producción de energía solar, correspondientes a intervalos de baja actividad de manchas solares observadas en la superficie del sol. Usando un modelo climático basado en la física, los autores pudieron probar la respuesta del océano a los cambios en la producción solar y encontraron resultados similares a los datos.

“Al usar el modelo climático, también fue posible explorar cómo los cambios en la producción solar afectaron la circulación superficial del Océano Atlántico”, dijo el profesor Ian Hall, coautor del estudio. “La circulación de la superficie del Océano Atlántico suele estar estrechamente relacionada con los cambios en los patrones del viento. El análisis del componente de la atmósfera en el modelo climático reveló que durante los períodos de mínimos solares había un sistema de alta presión ubicado al oeste de las Islas Británicas. Esta característica a menudo se denomina bloqueo atmosférico, y se llama así porque bloquea los vientos cálidos del oeste, desviándolos y permitiendo que el aire frío del Ártico fluya hacia el sur, lo que trae inviernos duros a Europa, como los que se experimentaron recientemente en 2010 y 2013”.

Estudios meteorológicos han encontrado previamente efectos similares de la variabilidad solar en la fuerza y ​​duración de los bloqueos atmosféricos invernales durante los últimos 50 años, y aunque la naturaleza exacta de esta relación aún no está clara, se cree que se debe a procesos complejos que ocurren en el capas superiores de la atmósfera conocidas como estratosfera.

La Dra. Paola Moffa-Sanchez agregó: “En este estudio, mostramos que esta relación también está en juego en escalas de tiempo más largas y que los grandes cambios en el océano, registrados en los microfósiles, pueden haber ayudado a mantener este patrón atmosférico. De hecho, proponemos que esta respuesta combinada del océano y la atmósfera a los mínimos de producción solar puede ayudar a explicar los inviernos notoriamente severos experimentados en toda Europa entre los siglos XVI y XVIII, tan vívidamente representados en muchas pinturas, incluidas las de las famosas Ferias heladas de Londres en el río Támesis. , pero también conduce a grandes pérdidas de cosechas y hambrunas, como lo corrobora el registro de los precios del trigo durante estos períodos”.

El estudio concluye que aunque los cambios de temperatura esperados de la futura actividad solar son mucho menores que el calentamiento de las emisiones humanas de dióxido de carbono, la variabilidad climática regional asociada con los efectos de la producción solar en el océano y la atmósfera debe tenerse en cuenta al hacer proyecciones climáticas futuras. .

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Notas para los editores:

El financiamiento para esta investigación proviene del Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural, Reino Unido, la Fundación Nacional de Ciencias, Suiza, la Comisión Europea y el Laboratorio de Sistemas de Información y Computación (CISL) de NCAR. Esta investigación forma parte del Consorcio de Cambio Climático de Gales (C3W; http://c3wales.org/).

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El papel:

Forzamiento solar de la temperatura y salinidad de la superficie del Atlántico Norte durante el último milenio

Paola Moffa-Sánchez, Andreas nacido, Ian R. Pasillo, David JR Thornalley & Esteban Barker

Geociencia de la naturaleza (2014) doi:10.1038/ngeo2094

Resumen:

Hubo varias fluctuaciones de escala centenaria en el clima y la oceanografía de la región del Atlántico Norte durante los últimos 1000 años, incluido un período de enfriamiento relativo desde alrededor de 1450 a 1850 d.C. conocido como la Pequeña Edad de Hielo.1. Estas variaciones pueden estar relacionadas con cambios en la radiación solar, amplificados a través de retroalimentaciones, incluida la circulación de vuelco meridional del Atlántico.2. Los cambios en la rama de retorno de la circulación de vuelco meridional del Atlántico se reflejan en las propiedades del agua en la base de la capa mixta al sur de Islandia. Aquí reconstruimos la temperatura y la salinidad de la termoclina en esta región desde el 818 hasta el 1780 d. C. usando δ emparejado18Mediciones de la relación O y Mg/Ca de conchas de foraminíferos de un núcleo de sedimento marino resuelto subdecadalmente. Las variaciones reconstruidas a escala centenaria en la hidrografía se correlacionan con la variabilidad en la radiación solar total. Encontramos una correlación similar en una simulación del clima durante los últimos 1.000 años. Inferimos que los cambios hidrográficos probablemente reflejan la variabilidad en la fuerza del giro subpolar asociado con cambios en la circulación atmosférica. Específicamente, en la simulación, la baja irradiancia solar promueve el desarrollo de eventos de bloqueo atmosférico frecuentes y persistentes, en los que un sistema cuasi estacionario de alta presión en el este del Atlántico norte modifica el flujo de los vientos del oeste. Concluimos que este proceso podría haber contribuido a los inviernos fríos consecutivos documentados en Europa durante la Pequeña Edad de Hielo.

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