45.000 años de clima en el Amazonas
Normalmente al hacer prospección del clima nos referimos al tiempo futuro, con alcance de una o dos semanas. Aquí es prospección hacia atrás, el pasado, hasta 45.000 años. El hidroclima tropical es difícil, especialmente en la cuenca del Amazonas. Un asunto complejo por la conservación de sedimentos e incertezas en la cronología. Se ha demostrado que la lluvia en la cuenca responde bien a condiciones glaciares lejanas en términos de temperatura y concentración atmosférica del CO2.
Para la prospección hacia atrás ha habido que recurrir a nuevos métodos: la datación con uranio y torio y la concentración de oxígeno isotópico en las estalacmitas de la cueva Paraíso en el Amazonas Oriental, relacionado con las lluvias. Recordemos que en algunas cuevas con suficiente humedad en el techo de la cueva, se forma la estalactita (con cristales de carbonato cálcico) al caer el agua, y en línea vertical crece en el suelo de la cueva la estalacmita, de abajo hacia arriba. Esas formaciones calcáreas del suelo, 7 estalacmitas, se han cortado y trasladado a los laboratorios para su examen de capas horizontales finas, con destrucción de la estalacmita.
La infinidad de curvas del Amazonas nos da la horizontalidad del terreno, que en sus comienzos a miles de kms del Atlántico apenas tiene una altitud de 100m sobre el nivel del mar. El Atlántico queda a la derecha. Una llanura que produce miles de Tm de arroz.
Hay cuevas que no tienen el conjunto estalactita –estalacmita. El pasado 15 de diciembre, cerca de la frontera con España, se ha abierto al público turista la cueva de Lascaux (Francia) con preciosas pinturas prehistóricas en el techo de la cueva, con 18.000 años de antigüedad. En Lascaux no hay estalactitas y estalacmitas por falta de humedad, ausencia que ha conservado 18.000 años las pinturas de bóvidos astados en época glacial, con falta de lluvias.
En comparación con los niveles de lluvia de ahora, la precipitación en la comarca fue casi la mitad, un 58% durante el último máximo glacial, hace 21.000 años. En cambio la lluvia durante el Holoceno medio, hace 6.000 años, fue del 142%. En comparación con la cuenca del Amazonas, Lascaux fue más seca durante el último periodo glacial. En el Amazonas el vapor de agua se convierte en agua, en lluvia. El terreno y las aguas del océano emiten vapor de agua a la atmósfera y a más temperatura, más evaporación. Cuando la presión atmosférica está en bajas presiones, el vapor de agua desciende de las nubes en forma líquida a la cuenca amazónica.
La cueva Paraíso está a 60m sobre el nivel del mar en el Amazonas oriental, con lluvia abundante procedente del Atlántico oriental. La precipitación anual excede los 2.400 mm al año. El 70% de la lluvia ocurre en la estación húmeda, de noviembre a junio. Para determinar la cronología de las estalacmitas se ha usado la cronología del Uranio-Torio, con alta concentración de Uranio y baja de Torio. La cueva Paraíso tiene una antigüedad de 45.000 años. El isótopo 18 del Oxígeno está relacionado negativamente con la lluvia anual, y llegó a un máximo de -2,3% entre los años 19.000 y 21.000 a.C. durante el último máximo glacial (LGM).
En Europa unas cuevas tienen estalactitas y otras no. A estas pertenece la cueva de Lascaux ,en el Pirineo francés con pinturas prehistóricas. La falta de humedad ha favorecido la conservación de los toros astados en el techo.
En el Holoceno Medio el nivel fue de -8,7% en los años 5000 y 6000 a.C. El isótopo 18 de oxígeno ha ido aumentando hasta el nivel actual de -6%. La cronología de alta resolución se basa en el análisis de 7 estalacmitas de calcita de la cueva Paraíso. La relación Uranio/Torio es de 106, alta, más 2.196 isótopos de Oxígeno e isótopos estables de carbono. La resolución de tiempo oscila entre 5 y 30 años. La relación entre los isótopos de oxígeno disminuyó durante la última deglaciación entre 14.900 y 16.800 años, y siguió disminuyendo hasta un mínimo de -8.7% durante el Holoceno medio entre 5.000 y 6.000º a.C., antes de aumentar hasta el -6% actual. (Gráfico 2, a la izquierda, arriba).
No es probable que la temperatura del interior de la cueva haya aumentado más de 5-6 °C durante 45000 años en tierras bajas del trópico. Las variaciones entre los isótopos de oxígeno en la cueva Paraíso están dominadas por la lluvia y la humedad en el Amazonas oriental. La cuenca del Amazonas se enfrió 5°C en el LGM. El porcentaje de vapor de agua perdido antes de llegar desde el Atlántico a la cueva Paraíso fue del 28% (durante el LGM), el 50% (durante el Holoceno Medio) y del 36% (en el presente, 1950). En la cuenca la humedad relativa fue del 100%, pero en la cueva llegó a 142% en comparación con el nivel actual.
Durante el LGM la temperatura del Amazonas oriental dependía principalmente del CO2 atmosférico, y la del agua tropical descendió 2-3 °C. En tierra la temperatura bajó unos 5-6 °C. El hecho causó un descenso de la humedad ambiental. Al contrario, durante el Holoceno Medio, aumentó la temperatura y causó una precipitación abundante. En las condiciones modernas climáticas las sequias periódicas del Amazonas están muy relacionadas con la anomalía positiva de la temperatura superficial del agua de mar del Pacífico tropical oriental. Y no del Atlántico.
La cueva Mazucu (Asturias) fotografiada en 1893, con estalactitas y estalacmitas.
Un reforzamiento de la oscilación sur de El Niño pudo disminuir la lluvia y el aumento de isótopos de oxígeno en el agua durante el Holoceno Medio. Al contrario, durante las condiciones interglaciares, la insolación local fue un factor importante que explica los cambios del Holoceno. Los cambios bruscos ocurridos en alta latitud polar terrestre se propagaron rápidamente al Trópico. Varios estudios sugieren un viento monzón intenso de verano sudamericano durante el LGM que aumentó la lluvia en los Andes centrales y el sur del Brasil, que no pertenecen a la cuenca del Amazonas.
¿Sequías en el Amazonas?
La sabana es un llano sin árboles, típico de América con vegetación de pocos metros de altura. En época glacial reciente el bosque amazónico sobrevivió en zonas sensibles a los cambios de clima-lluvia, y el bosque continuó sin degenerar en sabana. Sigue la discusión sobre la sequía amazónica en el segundo milenio a.C. ¿Era la cuenca oriental suficientemente seca para la conversión en sabana? Sabemos que el Amazonas se enfrió unos 5 °C durante la última época glacial LGM, entre los años 24.000 y 18.000 años, y no se convirtió en sabana durante el periodo más seco.
Para explicar las sabanas existentes en Sudamérica, la biodiversidad del Amazonas, se ha sugerido que en la cuenca oriental el bosque y la sabana estaban mezclados, próximos a la aridez, pero desconocemos los niveles de precipitación durante el LGM. Volvió el tiempo húmedo, y apareció la biodiversidad actual, incluidas nuevas especies de animales sin sabana. Nos sirve la cueva Paraíso porque se encuentra en el corredor seco del Amazonas, formando un ángulo pequeño respecto del meridiano.
Las 7 estalacmitas extraídas de la cueva se formaron durante 45000 años. Nos sirven para conocer la historia durante LGM y la temperatura relativamente cálida del Holoceno, que comenzó hace 11700 años. El agua que desciende desde la estalactita del techo, de Paraíso, muestra una abundancia de isótopos de oxígeno, que cae hacia la estalacmita inferior que hemos analizado. Conocer el nivel de lluvias es fácil. Los altos valores del isótopo 18 de oxígeno del agua de la estalacmita carbonácea muestra la reducción de las lluvias durante el periodo estudiado. Los altos valores del isótopo 13 del Carbono nos muestra el nivel del bosque y de la yerba verde, signos de árboles y de yerba.
Hay concordancia fuerte entre la lluvia en el Amazonas y la temperatura superficial del Atlántico. Según Wang et alii, en el último glacial máximo, el Amazonas continuó siendo bosque, aunque las precipitaciones sobre la cueva Paraíso cayeron al nivel del 42%, un nivel más bajo que las lluvias de hoy en el lugar. Las temperaturas más bajas reducen la evaporación del bosque y suavizan la falta de lluvias. La disminución en humedad fue del 20% aproximadamente. Los datos de Wang son consistentes con los sedimentos del lago, los cuales indican que el momento más seco en la última época glacial fue entre 26.000 y 15.000 años, y el ‘corredor seco’ del Amazonas, vulnerable, conservó el bosque.
Mapa de Paraiso Cave en el Corredor seco, Dry corridor. La precipitación anual se expresa en una gama de colores. El color azul indica 6m/año.
Los riesgos del incendio del bosque son una realidad para convertirlo en sabana, pero no llegó a ocurrir. La sequedad se redujo solo un 20% durante el LGM, los sedimentos recuperados del delta lo indican. Hubo una mezcla de ciclos secos y húmedos durante unos pocos miles de años en el corredor seco que corta al Amazonas, y la sabana no ocupó el corredor seco. La tendencia posterior ha sido la elevación de la temperatura y de lluvias en la comarca, por encima de la temperatura actual, con períodos de extrema sequedad y de inundaciones. Un clima medio, tranquilo es menos probable para el futuro. El delta es un producto de la actividad humana, alejada de los incendios, con aumento de los años secos.
Referencias
X.Wang et alii. Nature 12-1-2017 Hydroclimate changes across the Amazon lowlands over the 45000 years.
