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Por Eduardo Ferreyra
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    El Carbono en “Carbonífero”

    SEGUNDA PARTE DE: El CO2
    No Causa el Cambio Climático

    Por Eduardo Ferreyra
    En las rocas está inscrita una intrigante historia de cambios climáticos que com-prende las formaciones geológicas establecidas durante el Período Carbonífero. Los depósitos de carbón juegan un rol importante en este registro del clima.

    El carbón se compone en su mayoría de acumulaciones de plantas fósiles depositadas en pantanos tan privadas de oxígeno que las bacterias y otras formas de vida no podían sobrevivir para alimentarse de los restos. La razón para el nombre “Período Carbonífero” es la explosión del enorme crecimiento explosivo de plantas y formación de mantos de carbón que ocurrieron entre unos 286 y 360 millones de años.

    escala tiempo geológico

    Los geólogos norteamericanos encontraron conveniente dividir al Período Carbonífero en dos partes:

    La primera mitad es llamada el “Período Mississippi” y se caracteriza por depósitos, en su mayor parte, de espesas calcitas marinas en áreas tropicales de baja profundidad.

    La última mitad del Carbonífero es llamada el “Período Pennsylvania”, y contiene en su mayor parte sedimentos y juntas de carbón creadas por los deltas de ríos con meandros, periódicamente interrumpidos por inundaciones marinas. Muchos lugares en el mundo contienen importantes mantos de carbón depositados durante este período.

    En West Virginia las varias juntas o cordones carboníferos tienen sus propios nombres como: Pocahontas, Sewell, Tagle, o Coalburg. Hay sutiles pero notorios cambios en el carácter y propiedades de los mantos de carbón a lo largo del Período Pennsylvania, en su mayor parte debido al enfriamiento del clima y muy posiblemente también debido a la disminución de las concentraciones de dióxido de carbono.

    Similitudes con nuestro mundo actual

    Las temperaturas medias globales en el Período Carbonífero Temprano eran cálidas: aproximadamente 20º C. Sin embargo, el enfriamiento a mitad del Carbonífero redujo las temperaturas medias globales a unos 12º C. como se muestra en el gráfico siguiente esto es comparable a la temperatura media global actual!

    De manera similar, las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) en el Carbonífero Temprano eran de aproximadamente 1500 ppm (partes por millón), pero hacia mediados del carbonífero había disminuido hasta 350 ppm –comparable a los actuales valores!

    La atmósfera actual de la Tierra contiene unas 374 ppm de CO” (0,0375). Comparado con tiempos geológicos más antiguos, nuestra actual atmósfera, lo mismo que la del Período Carbonífero Tardío está empobrecida de CO2! En los últimos 600 millones de años de la historia de la Tierra, tan sólo el Período Carbonífero y nuestra actual era, el período Cuaternario, han sido testigos de niveles de CO2 inferiores a 400 ppm.

    Temperaturas Globales y CO2 Atmosférico en el Tiempo Geológico

    El Carbonífero Tardío y el Temprano Pérmico (315 – 270 millones de años antes que el presente) es el único período en los últimos 600 millones de años cuando tanto las temperaturas como los niveles de CO2 fueron tan bajos como lo son ahora.

    escala tiempo geológico

    Temperatura según C.R. Scotese http://www.scotese.com/climate.htm
    Niveles de CO2 según R.A. Berner, 2001 (GEOCARB III)

    En el gráfico se puede ver que bien al comienzo del Cretácico (150 millones a.q.h.) el dióxido de carbono comienza un rápido descenso en su concentración mientras que la temperatura (línea azul) comienza a ascender hasta los 22º C, y recién vuelve a descender a los 13º C unos 80 millones de años después, desentendiéndose totalmente de cualquier capacidad de “invernadero” del CO2. La conclusión es que el famoso “efecto invernadero” del dióxido de carbono no existió durante el Paleozoico –o durante ningún otro período de la historia de la Tierra.

    Históricamente hubo más CO2 en nuestra atmosférica que la que existe hoy. Por ejemplo, durante el Período Jurásico (200 millones de años atrás), las concentraciones de CO2 eran de unas 1800 ppm o 4,7 veces más elevadas que hoy. La mayor concentración de CO2 durante todo el Paleozoico ocurrió durante el Período Cámbrico y fue de 7000 ppm – unas 18 veces más altas que hoy.

    El Período Carbonífero y el Ordovicio fueron los únicos períodos geológicos durante el Paleozoico cuando las temperaturas medias globales fueron tan bajas como ahora. Para consternación de los proponentes del calentamiento global catastrófico, el Período Ordovicio Tardío también fue una Edad de Hielo mientras que las concentraciones de CO2 fueron unas 12 veces más elevadas que las actuales: 4400 ppm. De acuerdo con la teoría del “invernadero”, la tierra debería haber sido excesivamente caliente. En vez de ello, las temperaturas medias globales no fueron mayores que las actuales.

    Claramente, otros factores además del dióxido de carbono atmosférico influencian a las temperaturas de la Tierra, y a los cambios climáticos.

    La Edad de Hielo del Carbonífero

    Dos condiciones especiales de la distribución de masas de tierra, cuando existen de manera concurrente, parecen ser una suerte de común denominador para la ocurrencia de declinaciones a largo plazo de la temperatura y los niveles de dióxido de carbono.

    1. La existencia de una masa continental continua extendiéndose de Polo a Polo, restringiendo la libre circulación de aguas polares y tropicales, y
    2. La existencia de una gran masa de tierras polares al sur capaz de soportar gruesas acumulaciones de hielo glacial.
    pangea
    Estas especiales condiciones existieron única-mente durante el Período Carbonífero, como lo hacen también en nuestro actual Período Cua- ternario. El cambio de clima durante el Período Carbonífero estuvo dominado por la gran Edad de Hielo del Carbonífero. A medida de que la Tierra se calentaba y enfriaba alternadamente, las grandes placas de hielo glacial de miles de metros de espesor se acumulaban, luego se de-rretían, se recomponían en ciclos sincronizados.

    Vastos glaciares de hasta 2400 metros de espe-sor existían entonces en el Polo sur, moviéndo-se de alturas mayores ha alturas más bajas, empujadas por la gravedad y su tremendo peso. Estas colosales mareas de hielo en cámara len-ta destruyeron y pulverizaron todo a su paso, rascando el paisaje hasta la roca desnuda, alterando montañas, valles, y cursos de ríos.

    Imagen: Department of Environmental and Geophysical Sciences Manchester Metropolitan University, Manchester, UK.
    Antiguos lechos rocosos en África, Australia, India y América del Sur muestran las marcas y arañazos de esta glaciación. Los continentes de la Tierra durante el Período Carbonífero estaban arreglados de manera diferente que hoy. Sudamérica, África, India, Australia, Antártida y algunas piezas menores estaban unidas cerca del Polo Sur formando al super continente conocido como Gondwana.

    Gondwana era una formidable masa de tierra. Mientras que los casquetes polares y los glaciares no pueden crecer mucho en los océanos abiertos, lo pueden hacer y alcanzan grandes dimensiones sobre los continentes polares –como el de Gondwana.

    Aunque se cree que los ciclos glaciales ocurren como respuesta a variaciones en la contri-bución del Sol al planeta como el Ciclo de Milankovitch y la Presesión de los Equinoccios, otro factor impor-tante es la reacomodación de las masas continentales a lo largo de tiempos geológicos gracias al proceso de la deriva de las placas tectónicas.

    Durante todo el Período Carbonífero la deriva continental estuvo reacomodando la mayor parte (pero no a toda) las masas de tierra del planeta en un único supercontinente que se extendía de la antártida hasta el Polo Norte. Aunque el mecanismo preciso sigue siendo motivo de discusión esto parece causar cambios en la humedad y redistribución de las corrientes oceánicas que, a su vez, promueven la acumulación de hielo y formación de glaciares en las regiones polares. Estas coberturas glaciales crecen mucho durante perío-dos de reducido aporte de energía solar, y porque los casquetes polares son excelentes reflectores de la luz solar, esto tiende a acelerar y perpetuar las recaídas cíclicas del enfriamiento global.

    Básicamente, la Tierra pasa por períodos alternados de edades de hielo y calentamiento cada vez que una masa continental se extiende de una región polar a la otra mientras que al mismo tiempo existe un gran continente polar capaz de soportar una gruesa acumula-ción de hielo. Estas condiciones existieron hace 300 millones de años durante el Período Carbonífero, como también sucede actualmente. Sin embargo, durante la mayor parte de la historia geológica la distribución de los continentes a lo largo del globo no satisfizo este criterio. La deriva continental reacomoda continuamente a los continentes moviéndo-se a razón de pocos centímetros por año.

    Actualmente estamos en una Edad de hielo. Sin embargo, durante los últimos 10.000 años hemos gozado de una cálida pero temporaria vacación interglacial. A partir de los registros geológicos como sedimentos oceánicos y cilindros de hielo de glaciares perma-nentes, sabemos que por lo menos durante los últimos 750.000 años se suceden períodos interglaciales a intervalos de unos 100.000 años, durando entre 15.000 a 20.000 años antes de regresar a climas más gélidos. Hoy estamos cumpliendo unos 18.000 años en el actual ciclo interglacial. Estos ciclos han estado ocu-rriendo por lo menos durante los últi-mos 2 a 4 millones de años, aunque la tierra se ha estado enfriando gradualmente duran-te los últimos 30 millones de años.

    Durante los últimos 750.000 años de la historia de la Tierra, las Edades de Hielo han ocu-rrido a intervalos regulares de aproximadamente 100.000 años cada uno.

    Nuestro futuro Grabado en Piedra

    Actualmente la Tierra se calienta y enfría en ciclos de 100.000 años. La historia geológica revela que ciclos similares estuvieron funcionando durante el Período Carbonífero. Episo-dios de calentamiento causados por la favorable coincidencia periódica de máximos sola-res y las variaciones cíclicas de la órbita de la tierra alrededor del Sol son los responsa-bles de nuestro cálida pero temporaria vacación interglacial desde la Edad glacial del Pleistoceno, un período frío en el reciente pasado de la Tierra que comenzó hace 2 millo-nes de años y terminó (por el momento, al menos) hace unos 10.000 años.

    volumen hielo

    desierto

    montes nevados
    Y de la misma manera en que nuestro mundo actual se ha calentado y nuestra atmósfera aumentó su humedad y CO2 desde que los glaciares comenzaron a retroceder hace 18.000 años, la Edad de hielo del Carbonífero fue testigo de breves períodos de calen-tamiento y aumento del CO2.

    A continuación del Período Carbonífero, el Período Pérmico y el Triásico vieron condiciones con predomi-nancia de desiertos, acompañadas por uno o más grandes períodos de extinción de especies. Los nive-les de CO2 comenzaron a aumentar durante este tiempo porque hubo menos erosión de la tierra y por consiguiente una reducida oportunidad para la reac-ción química del CO2 con minerales recientemente expuestos al aire. También hubo un significativo menor crecimiento de plantas en las pantanos apro-piados para secuestrar CO2 a través de la fotosínte-sis y el rápido enterramiento de biomasa.

    No fue hasta que Pangea comenzó a dividirse durante el Período Jurásico que el clima volvió a ser húmedo otra vez. El dióxido de carbono existía entonces en niveles de unas 1.200 ppm, pero han declinado desde entonces. Hoy, a 374 ppm nuestra atmós-fera está muy empobrecida de CO2, aunque los ecologistas, ciertos grupos políticos y los medios de prensa quieren que la gente crea otra cosa distinta.
    El Clima futuro

    ¿Cómo será el clima en el futuro? Esa es la pregunta que los científicos se hacen y están intentando responder –sin éxito. Las causas del “calentamiento global” son descritas hoy popularmente en términos de actividades humanas. Sin embargo, los cambios de clima son algo que ocurre por sí mismos, y de manera totalmente independiente a las actividades huma-nas o de cualquier especie del planeta. Si los humanos estuviesen realmente alterando al clima terrestre con nuestros autos, usinas generadoras de electricidad, y toda clase de fábri-cas, estos cambios deberían ser más grandes que la variabilidad natural para poderse medir. Hasta el momento, la señal de una discernible contribución humana al cambio climático global no ha podido ser identificada y separada de esta variabilidad natural, o “ruido de fondo”.

    Es importante comprender el pasado geológico y climático de la Tierra para comprender por qué nuestra Tierra actual es como es, y cómo podría verse el clima del futuro. La información geológica encerrada en las rocas y cordones de carbón del Período Carbonífero son como un libro de historia esperando ser abierto y leído. Lo que sabemos hasta ahora, es apenas una introducción al tema. Le corresponde a la próxima generación de geólogos, climatólogos, biólogos, y otros curiosos continuar la exploración y el descubrimiento de la historia dinámica de la Tierra –una historia fascinante y sorprendente, escrita en piedra.

    Eduardo Ferreyra
    Presidente de FAEC




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