Un nuevo estudio de los datos de la rotación de la Tierra, los movimientos del núcleo fundido y la temperatura global en la superficie ha revelado correlaciones interesantes.
La evidencia más reciente del papel predominante que desempeñan los seres humanos en el cambio del clima de la Tierra no proviene de observaciones de los océanos de la Tierra, la atmósfera o de la superficie de la Tierra, sino de su núcleo fundido.
Los científicos han sabido durante mucho tiempo que la duración de un día en la Tierra, el tiempo que tarda el planeta en dar una vuelta completa, fluctúa en torno a un promedio de 24 horas. En el transcurso de un año, la duración del día varía alrededor de 1 milisegundo, siendo los días más largos en invierno y más cortos en verano.
Estos cambios estacionales en la longitud del día de la Tierra son provocados por los intercambios de energía entre la litosfera y los movimientos de fluidos de la atmósfera de la Tierra (vientos y cambios en la presión atmosférica) y con sus océanos.
Los científicos pueden medir estos pequeños cambios en la rotación de la Tierra mediante técnicas observacionales astronómicas y geodésicas muy precisas.
Pero la duración de un día terrestre también fluctúa en escalas de tiempo mucho más largas: interanuales (de 2 a 10 años), decenales (aproximadamente 10 años), o aquellas que duran varias décadas o incluso más tiempo.
Se observó que un modo de escala de tiempo dominante, que varía entre 65 y 80 años, cambió la duración del día en aproximadamente 4 milisegundos a principios del siglo XX.
Estas fluctuaciones son ya demasiado grandes para ser explicadas por los movimientos de la atmósfera terrestre y de los océanos. Son debidas en cambio, al flujo de hierro líquido del núcleo exterior de la Tierra, donde se origina el campo magnético de la Tierra.
Esta interacción con el manto de la Tierra afecta la rotación del planeta. Aunque los científicos no pueden observar directamente estos flujos, pueden deducirse sus movimientos observando el campo magnético de la Tierra en la superficie.
Los estudios previos habían demostrado que esta corriente de hierro líquido, oscila en el núcleo externo de la Tierra, en ondas de movimiento que duran décadas, con escalas de tiempo que se corresponden estrechamente a las variaciones a largo plazo de la duración del día de la Tierra.
Sin embargo, otros estudios han observado una relación entre las variaciones a largo plazo de la duración del día de la Tierra y las fluctuaciones a largo plazo de hasta 0,2º C de la temperatura media global del aire de la superficie de la Tierra.
Entonces, ¿cómo estas tres variables (la rotación de la Tierra, los movimientos en el núcleo y la temperatura global del aire en la superficie pueden relacionarse?
Eso precisamente es lo que los investigadores Jean Dickey y Steven Marcus, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California, y su colega Olivier de Viron de la Universidad Diderot e Institute de Physique du Globe de Paris en Francia, se propusieron descubrir en el primer estudio de este tipo.
Los científicos trazaron mapas de los datos existentes de un modelo de movimiento de fluidos en el núcleo de la Tierra y de los datos anuales de la duración del día en relación a dos series de tiempo de la temperatura global anual media de la superficie: una desde el Instituto Goddard de Estudios Espaciales de Nueva York que comienza en 1880, y otra desde la Met Office del Reino Unido que comienza en 1860.
Puesto que la temperatura total del aire consta de dos componentes: los cambios de temperatura sucedidos de forma natural y los provocados por las actividades humanas, los investigadores utilizaron los resultados de los modelos climáticos computerizados de la atmósfera y los océanos de la Tierra debidos a las actividades humanas.
Estos cambios de temperatura producidos por el hombre se restan a continuación de las temperaturas totales observadas para crear registros de temperatura corregidos.
Los investigadores descubrieron que los registros de temperaturas sin corregir se correlacionan fuertemente con los datos de los movimientos del núcleo de la Tierra y con la duración del día, hasta alrededor de 1930.
Después comienzan a a diverger considerablemente, es decir, las temperaturas globales del aire en la superficie continúan aumentando, pero sin los correspondientes cambios en la duración del día de la Tierra o en los movimientos del núcleo.
Esta divergencia se corresponde con una tendencia sólida y bien documentada de calentamiento global que ha sido atribuida en su mayor parte al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero producidos por el hombre.
Pero un exámen de los registros de temperatura corregidos ha dado resultados diferentes: los registros de temperatura corregida mantienen una fuerte correlación con la duración del día y con los movimientos del núcleo de la Tierra a lo largo de toda la serie de datos de temperatura. Los investigadores realizaron rigurosas pruebas para confirmar la importancia estadística de sus resultados.
"Nuestra investigación demuestra que, durante los últimos 160 años, los períodos decenales y los cambios a largo plazo en la temperatura atmosférica se corresponden con cambios en la duración del día, si le restamos el importante efecto del calentamiento de la atmósfera atribuido a la acumulación de gases de efecto invernadero debidos a la acción humana," explicó Dickey.
"Nuestro estudio implica que la influencia humana sobre el clima durante los últimos 80 años, enmascara el equilibrio natural que existe entre la rotación de la Tierra, el momento angular del núcleo y la temperatura de la superficie."
Entonces, ¿qué mecanismo está impulsando estas correlaciones? Dickey afirmó que los científicos no están seguros todavía, pero ofreció algunas hipótesis.
Dado que los científicos conocen que la temperatura del aire no puede afectar a los movimientos del núcleo de la Tierra o a la duración del día, existe la posibilidad de que el movimiento de núcleo de la Tierra podría afectar nuestro escudo magnético contra las corrientes de partículas cargadas (es decir los rayos cósmicos), que se ha teorizado que pueden afectar la formación de nubes.
Este efecto podría afectar a la fracción de energía solar que es reflejada hacia el espacio y a la cantidad de energía solar absorbida por nuestro planeta.
Independientemente de las posibles relaciones que puedan establecerse entre la Tierra sólida y el clima, Dickey afirmó que los impactos de la Tierra sólida en el clima siguen siendo eclipsados por efectos mucho mayores producidos por los gases de efecto invernadero atribuidos a la actividad humana.
"La litosfera desempeña un papel, pero la solución definitiva para abordar el cambio climático sigue estando en nuestras manos", concluyó.
Los resultados del estudio fueron publicados recientemente en el Journal of Climate.
Los científicos han sabido durante mucho tiempo que la duración de un día en la Tierra, el tiempo que tarda el planeta en dar una vuelta completa, fluctúa en torno a un promedio de 24 horas. En el transcurso de un año, la duración del día varía alrededor de 1 milisegundo, siendo los días más largos en invierno y más cortos en verano.
Estos cambios estacionales en la longitud del día de la Tierra son provocados por los intercambios de energía entre la litosfera y los movimientos de fluidos de la atmósfera de la Tierra (vientos y cambios en la presión atmosférica) y con sus océanos.
Los científicos pueden medir estos pequeños cambios en la rotación de la Tierra mediante técnicas observacionales astronómicas y geodésicas muy precisas.
Pero la duración de un día terrestre también fluctúa en escalas de tiempo mucho más largas: interanuales (de 2 a 10 años), decenales (aproximadamente 10 años), o aquellas que duran varias décadas o incluso más tiempo.
Se observó que un modo de escala de tiempo dominante, que varía entre 65 y 80 años, cambió la duración del día en aproximadamente 4 milisegundos a principios del siglo XX.
Estas fluctuaciones son ya demasiado grandes para ser explicadas por los movimientos de la atmósfera terrestre y de los océanos. Son debidas en cambio, al flujo de hierro líquido del núcleo exterior de la Tierra, donde se origina el campo magnético de la Tierra.
Esta interacción con el manto de la Tierra afecta la rotación del planeta. Aunque los científicos no pueden observar directamente estos flujos, pueden deducirse sus movimientos observando el campo magnético de la Tierra en la superficie.
Los estudios previos habían demostrado que esta corriente de hierro líquido, oscila en el núcleo externo de la Tierra, en ondas de movimiento que duran décadas, con escalas de tiempo que se corresponden estrechamente a las variaciones a largo plazo de la duración del día de la Tierra.
Sin embargo, otros estudios han observado una relación entre las variaciones a largo plazo de la duración del día de la Tierra y las fluctuaciones a largo plazo de hasta 0,2º C de la temperatura media global del aire de la superficie de la Tierra.
Entonces, ¿cómo estas tres variables (la rotación de la Tierra, los movimientos en el núcleo y la temperatura global del aire en la superficie pueden relacionarse?
Eso precisamente es lo que los investigadores Jean Dickey y Steven Marcus, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California, y su colega Olivier de Viron de la Universidad Diderot e Institute de Physique du Globe de Paris en Francia, se propusieron descubrir en el primer estudio de este tipo.
Los científicos trazaron mapas de los datos existentes de un modelo de movimiento de fluidos en el núcleo de la Tierra y de los datos anuales de la duración del día en relación a dos series de tiempo de la temperatura global anual media de la superficie: una desde el Instituto Goddard de Estudios Espaciales de Nueva York que comienza en 1880, y otra desde la Met Office del Reino Unido que comienza en 1860.
Puesto que la temperatura total del aire consta de dos componentes: los cambios de temperatura sucedidos de forma natural y los provocados por las actividades humanas, los investigadores utilizaron los resultados de los modelos climáticos computerizados de la atmósfera y los océanos de la Tierra debidos a las actividades humanas.
Estos cambios de temperatura producidos por el hombre se restan a continuación de las temperaturas totales observadas para crear registros de temperatura corregidos.
Los investigadores descubrieron que los registros de temperaturas sin corregir se correlacionan fuertemente con los datos de los movimientos del núcleo de la Tierra y con la duración del día, hasta alrededor de 1930.
Después comienzan a a diverger considerablemente, es decir, las temperaturas globales del aire en la superficie continúan aumentando, pero sin los correspondientes cambios en la duración del día de la Tierra o en los movimientos del núcleo.
Esta divergencia se corresponde con una tendencia sólida y bien documentada de calentamiento global que ha sido atribuida en su mayor parte al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero producidos por el hombre.
Pero un exámen de los registros de temperatura corregidos ha dado resultados diferentes: los registros de temperatura corregida mantienen una fuerte correlación con la duración del día y con los movimientos del núcleo de la Tierra a lo largo de toda la serie de datos de temperatura. Los investigadores realizaron rigurosas pruebas para confirmar la importancia estadística de sus resultados.
"Nuestra investigación demuestra que, durante los últimos 160 años, los períodos decenales y los cambios a largo plazo en la temperatura atmosférica se corresponden con cambios en la duración del día, si le restamos el importante efecto del calentamiento de la atmósfera atribuido a la acumulación de gases de efecto invernadero debidos a la acción humana," explicó Dickey.
"Nuestro estudio implica que la influencia humana sobre el clima durante los últimos 80 años, enmascara el equilibrio natural que existe entre la rotación de la Tierra, el momento angular del núcleo y la temperatura de la superficie."
Entonces, ¿qué mecanismo está impulsando estas correlaciones? Dickey afirmó que los científicos no están seguros todavía, pero ofreció algunas hipótesis.
Dado que los científicos conocen que la temperatura del aire no puede afectar a los movimientos del núcleo de la Tierra o a la duración del día, existe la posibilidad de que el movimiento de núcleo de la Tierra podría afectar nuestro escudo magnético contra las corrientes de partículas cargadas (es decir los rayos cósmicos), que se ha teorizado que pueden afectar la formación de nubes.
Este efecto podría afectar a la fracción de energía solar que es reflejada hacia el espacio y a la cantidad de energía solar absorbida por nuestro planeta.
Independientemente de las posibles relaciones que puedan establecerse entre la Tierra sólida y el clima, Dickey afirmó que los impactos de la Tierra sólida en el clima siguen siendo eclipsados por efectos mucho mayores producidos por los gases de efecto invernadero atribuidos a la actividad humana.
"La litosfera desempeña un papel, pero la solución definitiva para abordar el cambio climático sigue estando en nuestras manos", concluyó.
Los resultados del estudio fueron publicados recientemente en el Journal of Climate.
Fuente: NASA
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