El nivel del mar global o eustático ha fluctuado significativamente a lo largo de la historia de la Tierra. Los principales factores que afectan el nivel del mar son la cantidad y el volumen de agua disponible y la forma y el volumen de las cuencas oceánicas. Las principales influencias sobre el volumen de agua son la temperatura del agua de mar, que afecta la densidad , y las cantidades de agua retenida en otros embalses como ríos, acuíferos, lagos , glaciares, casquetes polares y hielo marino . A lo largo de escalas de tiempo geológicas , los cambios en la forma de las cuencas oceánicas y en la distribución tierra/mar afectan el nivel del mar. Además de los cambios eustáticos, los cambios locales en el nivel del mar son causados por levantamientos y hundimientos tectónicos.
A lo largo del tiempo geológico, el nivel del mar ha fluctuado más de 300 metros, posiblemente más de 400 metros. Las principales razones de las fluctuaciones del nivel del mar en los últimos 15 millones de años son la capa de hielo de la Antártida y el rebote posglacial de la Antártida durante los períodos cálidos.
El nivel actual del mar es unos 130 metros superior al mínimo histórico. Se alcanzaron niveles históricamente bajos durante el Último Máximo Glacial (LGM), hace unos 20.000 años. La última vez que el nivel del mar fue más alto que el actual fue durante el Eemian , hace unos 130.000 años. [2]
En una escala de tiempo más corta, el bajo nivel alcanzado durante el LGM se recuperó a principios del Holoceno , hace entre 14.000 y 6.500 años, lo que provocó un aumento del nivel del mar de 110 m. Los niveles del mar se han mantenido comparativamente estables durante los últimos 6.500 años, terminando con un aumento de 0,50 m en los últimos 1.500 años. Por ejemplo, hace unos 10.200 años el último puente terrestre entre Europa continental y Gran Bretaña quedó sumergido, dejando tras de sí una marisma. Hace 8.000 años, las marismas fueron inundadas por el mar, sin dejar rastros de su antigua conexión con tierra firme. [3] Los estudios de observación y modelización de la pérdida de masa de glaciares y casquetes polares indican una contribución al aumento del nivel del mar de 2 a 4 cm durante el siglo XX.
Cada año, alrededor de 8 mm (0,3 pulgadas) de agua de toda la superficie de los océanos caen sobre las capas de hielo de la Antártida y Groenlandia en forma de nieve . Un poco más de agua regresa al océano en los icebergs , procedente del hielo que se derrite en los bordes y de los ríos de agua de deshielo que fluyen desde las capas de hielo hasta el mar. El cambio en la masa total de hielo en la tierra, llamado balance de masa , es importante porque provoca cambios en el nivel global del mar. La gravimetría de alta precisión obtenida con satélites en vuelos silenciosos ha determinado que en 2006, las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida experimentaron una pérdida de masa combinada de 475 ± 158 Gt/año, equivalente a un aumento del nivel del mar de 1,3 ± 0,4 mm/año. En particular, la aceleración de la pérdida de la capa de hielo durante el período 1988-2006 fue de 22 ± 1 Gt/año² para Groenlandia y de 14,5 ± 2 Gt/año² para la Antártida, para un total de 36 ± 2 Gt/año². En 2010, la aceleración había aumentado a más de 50 Gt/año². Esta aceleración es 3 veces mayor que la de los glaciares de montaña y los casquetes polares (12 ± 6 Gt/año²). [4]
Las plataformas de hielo flotan en la superficie del mar y, si se derriten, en primer orden no cambian el nivel del mar. Del mismo modo, el derretimiento de la capa de hielo del polo norte , que está compuesta de bloques de hielo flotantes , no contribuiría significativamente al aumento del nivel del mar. Sin embargo, debido a que la salinidad de la capa de hielo flotante es menor que la del agua de mar, su derretimiento provocaría un aumento muy pequeño en el nivel del mar, tan pequeño que generalmente se ignora. [ cita necesaria ]
A principios de la década de 2000, el aumento actual del nivel del mar observado en los mareógrafos, de aproximadamente 3,4 mm/año, [12] está dentro del rango estimado a partir de la combinación de factores anteriores, [13] pero continúa la investigación activa en este campo.
En ocasiones, durante la larga historia de la Tierra , la configuración de los continentes y el fondo marino ha cambiado debido a la tectónica de placas . Esto afecta el nivel global del mar al alterar las profundidades de varias cuencas oceánicas y también al alterar la distribución de los glaciares, con los consiguientes cambios en los ciclos glaciales-interglaciales. Los cambios en los ciclos glacial-interglaciares se ven afectados, al menos parcialmente, por los cambios en la distribución de los glaciares en toda la Tierra.
La profundidad de las cuencas oceánicas es función de la edad de la litosfera oceánica (las placas tectónicas debajo del fondo de los océanos del mundo). A medida que las placas más viejas envejecen, se vuelven más densas y se hunden, permitiendo que las placas más nuevas se eleven y ocupen su lugar. Por lo tanto, una configuración con muchas placas oceánicas pequeñas que reciclan rápidamente la litosfera oceánica produciría cuencas oceánicas menos profundas y (en igualdad de condiciones) niveles del mar más altos. Por otro lado, una configuración con menos placas y una litosfera oceánica más fría y densa daría como resultado cuencas oceánicas más profundas y niveles del mar más bajos.
Cuando había mucha corteza continental cerca de los polos, el registro de rocas muestra niveles del mar inusualmente bajos durante las edades de hielo, porque había mucha masa de tierra polar en la que se podía acumular nieve y hielo. Durante las épocas en que las masas de tierra se agrupaban alrededor del ecuador, las edades de hielo tuvieron mucho menos efecto sobre el nivel del mar.
Durante la mayor parte del tiempo geológico, el nivel medio del mar a largo plazo ha sido más alto que el actual (consulte el gráfico anterior). Sólo en el límite Pérmico - Triásico , hace ~250 millones de años, el nivel medio del mar a largo plazo era más bajo que el actual. Los cambios a largo plazo en el nivel medio del mar son el resultado de cambios en la corteza oceánica , y se espera que continúe una tendencia a la baja a muy largo plazo. [14]
Durante los ciclos glacial-interglaciares de los últimos millones de años, el nivel medio del mar ha variado algo más de cien metros . Esto se debe principalmente al crecimiento y descomposición de las capas de hielo (principalmente en el hemisferio norte) con el agua evaporada del mar.
El crecimiento gradual de la cuenca del Mediterráneo como cuenca del Neotetis, iniciado en el Jurásico , no afectó repentinamente los niveles del océano. Mientras el Mediterráneo se estaba formando durante los últimos 100 millones de años, el nivel medio del océano estaba generalmente a 200 metros por encima de los niveles actuales. Sin embargo, el mayor ejemplo conocido de inundación marina se produjo cuando el Atlántico rompió el Estrecho de Gibraltar al final de la crisis de salinidad del Messiniense, hace unos 5,2 millones de años. Esto restauró el nivel del mar Mediterráneo al final repentino del período en el que esa cuenca se había secado, aparentemente debido a fuerzas geológicas en la zona del Estrecho.
El nivel del mar ha cambiado a lo largo del tiempo geológico . Como muestra el gráfico, el nivel del mar hoy está muy cerca del nivel más bajo jamás alcanzado (el nivel más bajo ocurrió en el límite Pérmico - Triásico hace unos 250 millones de años).
Durante la edad de hielo más reciente (en su máximo hace unos 20.000 años) el nivel del mar en el mundo era unos 130 m más bajo que hoy, debido a la gran cantidad de agua de mar que se había evaporado y depositado en forma de nieve y hielo , principalmente en la región Laurentide. Hoja de hielo . La mayor parte se había derretido hace unos 10.000 años.
A lo largo de la historia de la Tierra se han producido cientos de ciclos glaciales similares . Los geólogos que estudian las posiciones de los depósitos de sedimentos costeros a lo largo del tiempo han observado docenas de desplazamientos similares de las costas hacia la cuenca asociados con una recuperación posterior. Esto da como resultado ciclos sedimentarios que en algunos casos pueden correlacionarse en todo el mundo con gran confianza. Esta rama relativamente nueva de la ciencia geológica que vincula el nivel del mar eustático con los depósitos sedimentarios se llama estratigrafía secuencial .
La cronología más actualizada del cambio del nivel del mar a lo largo del Fanerozoico muestra las siguientes tendencias a largo plazo: [16]
Durante la desglaciación entre aproximadamente 19–8 ka , el nivel del mar aumentó a un ritmo extremadamente alto como resultado del rápido derretimiento de las capas de hielo del Mar Británico-Irlandés, Fennoscandina, Laurentide , Barents-Kara , Patagónica , Innuitiana y partes de la capa de hielo Antártica . Al inicio de la desglaciación, hace unos 19.000 años, un breve evento glacioeustático de 500 años de duración como máximo puede haber contribuido hasta 10 m al nivel del mar con una tasa promedio de aproximadamente 20 mm/año. Durante el resto del Holoceno temprano, la tasa de aumento del nivel del mar varió desde un mínimo de aproximadamente 6,0 a 9,9 mm/año hasta un máximo de 30 a 60 mm/año durante breves períodos de aumento acelerado del nivel del mar. [17] [18]
Existe evidencia geológica sólida, basada en gran medida en el análisis de núcleos profundos de arrecifes de coral , sólo de tres períodos importantes de aumento acelerado del nivel del mar, llamados pulsos de agua de deshielo , durante la última deglaciación. Son el pulso 1A de agua de deshielo entre hace aproximadamente 14.600 y 14.300 años; Pulso de agua de deshielo 1B hace aproximadamente 11.400 y 11.100 años; y el agua de deshielo pulsa 1C hace entre 8.200 y 7.600 años. El pulso de agua de deshielo 1A fue un aumento de 13,5 m durante aproximadamente 290 años centrado en hace 14.200 años y el pulso de agua de deshielo 1B fue un aumento de 7,5 m durante aproximadamente 160 años centrado en hace 11.000 años. En marcado contraste, el período comprendido entre hace 14.300 y 11.100 años, que incluye el intervalo Dryas Reciente , fue un intervalo de aumento reducido del nivel del mar de aproximadamente 6,0 a 9,9 mm/año. El pulso de agua de deshielo 1C se centró en hace 8.000 años y produjo un aumento de 6,5 m en menos de 140 años, de modo que los niveles del mar hace 5.000 años eran alrededor de 3 m más bajos que en la actualidad, como lo demuestran en muchos lugares las playas fósiles. [18] [19] [20] Tasas tan rápidas de aumento del nivel del mar durante los eventos de agua de deshielo implican claramente eventos importantes de pérdida de hielo relacionados con el colapso de la capa de hielo. La fuente principal puede haber sido el agua de deshielo de la capa de hielo de la Antártida. Otros estudios sugieren una fuente del hemisferio norte para el agua de deshielo en la capa de hielo Laurentide. [20]
Recientemente, se ha aceptado ampliamente que a finales del Holoceno, hace 3.000 años calendario hasta el presente, el nivel del mar era casi estable antes de una aceleración de la tasa de ascenso que se fecha de diversas maneras entre 1850 y 1900 d.C. Las tasas de aumento del nivel del mar del Holoceno tardío se han estimado utilizando evidencia de sitios arqueológicos y sedimentos de marismas de marea del Holoceno tardío, combinados con mareógrafos, registros satelitales y modelos geofísicos. Por ejemplo, esta investigación incluyó estudios de pozos romanos en Cesarea y de piscinas romanas en Italia. Estos métodos en combinación sugieren un componente eustático medio de 0,07 mm/año durante los últimos 2000 años. [17]
Desde 1880, el océano comenzó a subir rápidamente, subiendo un total de 210 mm (8,3 pulgadas) hasta 2009, provocando una extensa erosión en todo el mundo y costando miles de millones. [21] [22]
El nivel del mar aumentó 6 cm durante el siglo XIX y 19 cm en el siglo XX. [23] La evidencia de esto incluye observaciones geológicas, los registros instrumentales más largos y la tasa observada de aumento del nivel del mar en el siglo XX. Por ejemplo, las observaciones geológicas indican que durante los últimos 2.000 años, el cambio en el nivel del mar fue pequeño, con una tasa promedio de sólo 0,0 a 0,2 mm por año. Esto se compara con una tasa promedio de 1,7 ± 0,5 mm por año durante el siglo XX. [24] Baart et al. (2012) muestran que es importante tener en cuenta el efecto del ciclo nodal lunar de 18,6 años antes de concluir la aceleración del aumento del nivel del mar. [25] Según los datos de los mareógrafos , la tasa de aumento promedio global del nivel del mar durante el siglo XX se encuentra en el rango de 0,8 a 3,3 mm/año, con una tasa promedio de 1,8 mm/año. [26]
