Imagina el horizonte de Chicago. Ahora imagínelo bajo casi 2 millas (3 kilómetros) de hielo. Ese es el aspecto que tenía el paisaje en el punto álgido de la última edad de hielo.
En el ámbito de la historia geológica reciente de la Tierra, esto no habría sido una visión tan inusual. En los últimos 2,6 millones de años (o lo que se conoce como el Período Cuaternario), el planeta ha pasado por más de 50 edades de hielo, con períodos interglaciares más cálidos entre ellas.
¿Pero qué hace que las capas de hielo y los glaciares se expandan periódicamente? Las edades de hielo son impulsadas por un complejo conjunto de factores interconectados, que implican la posición de la Tierra en el sistema solar e influencias más locales, como los niveles de dióxido de carbono. Los científicos siguen tratando de entender cómo funciona este sistema, sobre todo porque el cambio climático provocado por el hombre puede haber roto el ciclo de forma permanente.
No fue hasta hace unos siglos que los científicos empezaron a reconocer indicios de congelaciones pasadas. A mediados del siglo XIX, el naturalista suizo-estadounidense Louis Agassiz documentó las marcas que los glaciares habían dejado en la Tierra, como rocas fuera de lugar y gigantescos montones de escombros, conocidos como morrenas, que sospechaba que los antiguos glaciares habían transportado y empujado a lo largo de grandes distancias.
A finales del siglo XIX, los científicos habían dado nombre a cuatro eras de hielo que se produjeron durante la época del Pleistoceno, que duró desde hace unos 2,6 millones de años hasta hace unos 11.700 años. Sin embargo, no fue hasta décadas más tarde cuando los investigadores se dieron cuenta de que estos periodos fríos se producían con mucha más regularidad.
Un gran avance en la comprensión de los ciclos de la edad de hielo se produjo en la década de 1940, cuando el astrofísico serbio Milutin Milankovitch propuso lo que se conoció como los ciclos de Milankovitch, ideas sobre el movimiento de la Tierra que todavía se utilizan para explicar la variación del clima en la actualidad.
Milankovitch esbozó tres formas principales en las que la órbita de la Tierra varía con respecto al sol, dijo Mark Maslin, profesor de paleoclimatología en el University College de Londres, a Live Science. Estos factores determinan la cantidad de radiación solar (en otras palabras, de calor) que llega al planeta.
En primer lugar, está la forma excéntrica de la órbita de la Tierra alrededor del sol, que varía de casi circular a elíptica en un ciclo de 96.000 años. «La razón por la que tiene ese abultamiento es porque Júpiter, que es el 4% de la masa de nuestro sistema solar, tiene un fuerte efecto gravitatorio, que desplaza la órbita de la Tierra hacia fuera y luego hacia atrás», explicó Maslin.
En segundo lugar, está la inclinación de la Tierra, que es la razón por la que tenemos estaciones. La inclinación del eje de rotación de la Tierra hace que un hemisferio esté siempre inclinado hacia fuera del sol (causando el invierno) mientras que el otro está inclinado hacia el sol (causando el verano). El ángulo de esta inclinación varía en un ciclo de unos 41.000 años, lo que cambia el extremo de las estaciones, dijo Maslin. «Si está más erguido, entonces por supuesto los veranos van a ser menos cálidos y el invierno va a ser un poco menos frío».
En tercer lugar, está el bamboleo del eje inclinado de la Tierra, que se mueve como si fuera una peonza. «Lo que ocurre es que el momento angular de la Tierra dando vueltas muy rápido una vez al día hace que el eje también se tambalee», dijo Maslin. Ese bamboleo se produce en un ciclo de 20.000 años.
Milankovitch identificó que las condiciones orbitales para los veranos frescos eran precursoras especialmente importantes de las edades de hielo. «Siempre vas a tener hielo en invierno», dijo Maslin. «Para construir una edad de hielo, necesitas que parte de ese hielo sobreviva durante el verano».
Pero, para la transición a una edad de hielo, los fenómenos orbitales por sí solos no son suficientes. La causa real de una edad de hielo es la retroalimentación fundamental en el sistema climático, dijo Maslin. Los científicos todavía están estudiando cómo influyen los distintos factores ambientales en la glaciación y la deglaciación, pero investigaciones recientes han sugerido que los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera desempeñan un papel importante.
Por ejemplo, los científicos del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático (PIK), en Alemania, han demostrado que los inicios de las glaciaciones pasadas se desencadenaron principalmente por la disminución del dióxido de carbono y que el drástico aumento del dióxido de carbono en la atmósfera, debido a las emisiones provocadas por el ser humano, probablemente ha suprimido el inicio de la siguiente glaciación durante 100.000 años.
«Como ninguna otra fuerza en el planeta, las edades de hielo han moldeado el medio ambiente global y, por tanto, han determinado el desarrollo de la civilización humana», dijo en un comunicado en 2016 Hans Joachim Schellnhuber, entonces director del PIK y coautor de uno de esos estudios. «Por ejemplo, debemos nuestro suelo fértil a la última edad de hielo que también esculpió los paisajes actuales, dejando atrás glaciares y ríos, formando fiordos, morrenas y lagos. Sin embargo, hoy es la humanidad con sus emisiones por la quema de combustibles fósiles la que determina el desarrollo futuro del planeta.»
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Artículo original en Live Science.
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