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Óptimo climático del Eoceno temprano

El Óptimo Climático del Eoceno Temprano ( EECO ), también conocido como el Máximo Térmico del Eoceno Temprano ( EETM ), [1] fue un período de condiciones climáticas de invernadero extremadamente cálidas durante la época del Eoceno . El EECO representó el intervalo sostenido más cálido de la era Cenozoica y uno de los períodos más cálidos de toda la historia de la Tierra. [2]

Duración

La EECO duró desde aproximadamente 54 a 49 Ma. [1] El inicio de la EECO está marcado por un importante enriquecimiento geoquímico en carbono isotópicamente ligero, comúnmente conocido como una excursión negativa de δ 13 C , que delimita el Máximo Térmico del Eoceno 3 (ETM3) hipertermal . [3]

Clima

Según algunos modelos climáticos , la EECO se caracterizó por una temperatura superficial media global extremadamente alta , [1] que se ha estimado entre 23,2 y 29,7 °C, con una estimación media de alrededor de 27,0 °C. [4] En América del Norte , la temperatura media anual fue de 23,0 °C, mientras que la precipitación media anual (MAP) general del continente fue de unos 1500 mm. [2] El rango de temperatura media anual (MATR) de América del Norte puede haber sido tan bajo como 47 °C o tan alto como 61 °C, mientras que la MATR de Asia estuvo entre 51 y 60 °C. [5] Las Tierras Altas de Okanagan tenían un clima mesotérmico húmedo, con un análisis bioclimático de la región que arrojó estimaciones de una temperatura media anual (MAT) de 12,7-16,6 °C, una temperatura media del mes frío (CMMT) de 3,5-7,9 °C y una MAP de 103-157 cm. [6] Las mediciones de isótopos agrupados de la cuenca del río Green y la cuenca Bighorn confirman una alta estacionalidad de la temperatura, contradiciendo las predicciones climatológicas de un clima uniforme en condiciones de invernadero. [7] [8] Las temperaturas de los lagos en la Formación del Río Green oscilaron entre 28 °C y 35 °C, [9] siendo predominante la zona fótica lacustre euxinia. [10] Los sedimentos del condado de San Diego, California, registran una MAP de 1100 ± 299 mm, notablemente más seca que la región durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno . [11] Las temperaturas de la superficie del mar (TSM) frente a la isla Seymour fueron de ~15 °C. [12] Las áreas de gran altitud de Asia, África y la Antártida experimentaron un calentamiento dependiente de la altitud (EDW), mientras que las de América del Norte y la India experimentaron un enfriamiento dependiente de la altitud (EDC). [13]

En general, se cree que el gradiente climático latitudinal fue menor, lo que se debió principalmente a una disminución de las diferencias de albedo en la superficie de la Tierra. [14] Aunque a menudo se cree que las temperaturas de la superficie del mar tuvieron un gradiente de temperatura latitudinal poco profundo, es probable que esto sea un artefacto del reequilibrio de isótopos de oxígeno inducido por el entierro en foraminíferos bentónicos fosilizados . [15]

Las simulaciones de modelado climático indican una concentración de dióxido de carbono en la atmósfera de aproximadamente 1.680 ppm para reproducir las condiciones de invernadero observadas en el EECO, [16] aunque los indicadores geoquímicos sugieren solo 700-900 ppm. [17] La ​​densidad estomática en las hojas de Gingko sugiere que el p CO 2 era más del doble de los niveles preindustriales. [18] Además, las concentraciones de metano en el Eoceno temprano pueden haber sido significativamente más altas que en la actualidad. [19]

La naturaleza del ciclo hidrológico durante la EECO es controvertida. La evidencia de las turberas alemanas sugiere que fue muy variable, con alternancias entre aridez y humedad. [20] La variabilidad hidroclimática en la cuenca de Gonjo estuvo controlada predominantemente por ciclos de excentricidad orbital. [21] La evidencia de América del Norte, en cambio, sugiere que el ciclo hidrológico se intensificó durante la EECO, aunque permaneció relativamente estable, a diferencia de los períodos hipertermales anteriores, y que el hidroclima estable puede haber terminado finalmente con la EECO al permitir altas tasas de enterramiento de carbono orgánico en entornos lacustres. [22]

Causas

La EECO fue precedida por una importante tendencia de calentamiento a largo plazo en el Paleoceno tardío y el Eoceno temprano . [23] Fue iniciada por una serie de eventos hipertérmicos intensos en el Eoceno temprano, incluido el Máximo Térmico del Eoceno 2 (ETM2) y el ETM3. [24]

La ubicación de la Formación Pana, una formación de roca volcánica en el sur del Tíbet que puede representar el producto de una supererupción , también se ha propuesto como una fuente de exceso de flujo de carbono a la atmósfera que impulsó la EECO. [25] Otras investigaciones atribuyen los niveles elevados de gases de efecto invernadero a una mayor generación de petróleo en cuencas sedimentarias y una mejor ventilación del carbono marino. [26]

Efectos bióticos

La fase final de la Revolución Terrestre de las Angiospermas ocurrió durante la EECO. [27] El clima de superinvernadero de la EECO fomentó una extensa diversificación floral y aumentó la complejidad del hábitat en los biomas terrestres de América del Norte. [2] Las condiciones cálidas y húmedas de la EECO pueden haber facilitado la evolución de las briofitas epífitas, y el miembro más antiguo de Lejeuneaceae se describe a partir de fósiles del ámbar de Cambay que datan de la EECO. [28] Las Tierras Altas de Okanagan en Columbia Británica y Washington se convirtieron en un punto crítico de biodiversidad desde el cual se irradiaron linajes recientemente evolucionados de plantas adaptadas a la temperatura templada después del final de la EECO. [29]

El clima era lo suficientemente cálido como para permitir que las palmeras y los escarabajos de las palmeras habitaran las regiones altas de Columbia Británica y Washington. [30] La isla Ellesmere fue habitada por primatomorfos basales. [31] El período previo a la EECO estuvo marcado por un aumento de la diversidad de mamíferos en la cuenca Bighorn de Wyoming. [32]

El norte de Yakutia estaba cubierto de manglares. [33] Mongolia fue testigo de un evento de humidificación que lo transformó de un matorral a un bosque y redujo significativamente la incidencia de incendios forestales locales. [34]

En América del Sur , la EECO coincidió con la Era de los Mamíferos Terrestres Sudamericanos del Itaboraiano . [35] Los cingulados se diversificaron a lo largo de la EECO. [36]

Los márgenes norte del Golfo Austral-Antártico, entonces ubicado a 60-65 °S, estaban cubiertos de vegetación tropical húmeda de tierras bajas. [37] Se ha registrado polen de Nypa en sedimentos del sudeste de Australia. [38]

La región central de Tetis, en lo que hoy es el noreste de Italia, era un punto clave de diversidad coralina, con su entorno deltaico mesofótico actuando como refugio. [39] En Shatsky Rise, los foraminíferos planctónicos Morozovella y Chiloguembelina disminuyeron en abundancia. Acarinina se convirtió en el foraminífero planctónico dominante en esta localidad. [40] Morozovella experimentó un cambio de enrollamiento dextral a sinistral a lo largo de la EECO. [41] El dinoflagelado eurihalino Homotryblium se volvió superabundante en el sitio de Waipara en Nueva Zelanda durante la EECO temprana y media, lo que refleja la ocurrencia de una estratificación significativa de las aguas superficiales, así como un aumento de la salinidad. [42]

Efectos geológicos

La EECO provocó un aumento en la deposición de sílex mediante el fraccionamiento cuenca-cuenca por la circulación de aguas profundas, lo que provocó un aumento de las concentraciones de sílice en el Atlántico Norte, lo que a su vez resultó en la precipitación directa de sílice, así como en su absorción por minerales arcillosos. [43] El Pacífico ecuatorial muestra extensos depósitos de sílex depositados durante la EECO. [44] La EECO también se caracterizó por una mayor deposición de glauconita. [45]

Comparación con el calentamiento global actual

Debido a que los valores de p CO2 de la EECO podrían alcanzarse potencialmente si las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero continúan sin disminuir durante tres siglos, la EECO se ha utilizado como un análogo para las proyecciones de alto nivel del clima futuro de la Tierra que resultaría de la quema de combustibles fósiles por parte de la humanidad. [46] Con base en el escenario de emisiones de la Trayectoria de Concentración Representativa 8.5 (RCP8.5), para el año 2150 d. C., los climas en gran parte del mundo se parecerían a las condiciones durante la EECO. [47] Un escenario de Lee et. al. (2021) sugiere que podrían darse condiciones comparables a la EECO para el año 2300 d. C. [48]

Véase también

Referencias

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