El nivel global o eustático del mar ha fluctuado significativamente a lo largo de la historia de la Tierra. Los principales factores que afectan al nivel del mar son la cantidad y el volumen de agua disponible y la forma y el volumen de las cuencas oceánicas. Las influencias principales en el volumen de agua son la temperatura del agua de mar, que afecta la densidad , y las cantidades de agua retenida en otros reservorios 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 la elevación y el hundimiento de la corteza terrestre.
A lo largo del tiempo geológico, el nivel del mar ha fluctuado en 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 antártica y el repunte posglacial antártico durante los períodos cálidos.
El nivel actual del mar es unos 130 metros más alto que el mínimo histórico. Los niveles históricamente bajos se alcanzaron durante el Último Máximo Glacial (LGM), hace unos 20.000 años. La última vez que el nivel del mar fue más alto que hoy fue durante el Eemiense , hace unos 130.000 años. [2]
En una escala de tiempo más corta, el nivel bajo alcanzado durante el LGM rebotó en el Holoceno temprano , entre unos 14.000 y 6.500 años atrás, lo que llevó a 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 del nivel del mar 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 atrás una marisma salada. Hace 8000 años las marismas fueron inundadas por el mar, sin dejar rastro de ninguna conexión anterior con tierra firme. [3] Los estudios de observación y modelado de la pérdida de masa de los glaciares y los casquetes polares indican una contribución a un 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 nevadas . Un poco más de agua regresa al océano en forma de icebergs , 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 causa cambios en el nivel global del mar. La gravimetría de alta precisión desde satélites en vuelo con poco ruido 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. Cabe destacar que la aceleración en 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, lo que da un total de 36 ± 2 Gt/año². Para 2010, la aceleración había aumentado a más de 50 Gt/año². Esta aceleración es tres 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 lugar no modifican el nivel del mar. De la misma manera, el derretimiento del manto polar norte , que está compuesto por bloques de hielo flotantes , no contribuiría significativamente al aumento del nivel del mar. Sin embargo, como los bloques de hielo flotantes tienen una salinidad menor que el agua del mar, su derretimiento causaría un aumento muy pequeño del nivel del mar, tan pequeño que generalmente se lo desprecia. [ cita requerida ]
A principios de la década de 2000, el aumento actual del nivel del mar observado a partir de los mareógrafos, de aproximadamente 3,4 mm/año, [12] está dentro del rango estimado a partir de la combinación de los factores anteriores, [13] pero la investigación activa continúa en este campo.
En algunos momentos de la larga historia de la Tierra , la configuración de los continentes y del fondo marino ha cambiado debido a la tectónica de placas . Esto afecta al 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 e interglaciales. Los cambios en los ciclos glaciales e interglaciales 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 una función de la edad de la litosfera oceánica (las placas tectónicas que se encuentran debajo de los fondos oceánicos del mundo). A medida que las placas más antiguas envejecen, se vuelven más densas y se hunden, lo que permite 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 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 eras glaciales, porque había mucha masa terrestre polar en la que se podía acumular nieve y hielo. Durante las épocas en que las masas terrestres se agrupaban alrededor del ecuador, las eras glaciales tenían un efecto mucho menor en 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 (véase el gráfico anterior). Solo en el límite entre el Pérmico y el Triásico , hace unos 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 la tendencia a la baja continúe en el muy largo plazo. [14]
Durante los ciclos glaciales e interglaciales de los últimos millones de años, el nivel medio del mar ha variado en algo más de cien metros . Esto se debe principalmente al crecimiento y la descomposición de las capas de hielo (sobre todo en el hemisferio norte) con el agua evaporada del mar.
El crecimiento gradual de la cuenca mediterránea , que comenzó en el Jurásico , como cuenca del Neotetis , no afectó de repente a los niveles oceánicos. Mientras el Mediterráneo se formaba durante los últimos 100 millones de años, el nivel medio del océano se situaba en general 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 restableció los niveles del mar Mediterráneo al final repentino del período en 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 actual está muy cerca del nivel más bajo jamás alcanzado (el nivel más bajo se produjo en el límite entre el Pérmico y el Triásico hace unos 250 millones de años).
Durante la última edad de hielo (que alcanzó su máximo hace unos 20.000 años), el nivel del mar en el mundo era unos 130 m más bajo que en la actualidad, debido a la gran cantidad de agua marina que se había evaporado y depositado en forma de nieve y hielo , principalmente en la capa de hielo Laurentide . La mayor parte de esta capa se había derretido hace unos 10.000 años.
A lo largo de la historia de la Tierra se han producido cientos de ciclos glaciares 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 líneas de costa hacia las cuencas costeras asociados con una recuperación posterior. Esto da lugar a 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 eustático del mar con los depósitos sedimentarios se denomina 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 19 y 2000, aproximadamente.Hace 8.000 años , el nivel del mar aumentó a tasas extremadamente altas como resultado del rápido derretimiento de las capas de hielo del mar Británico-Irlandés, Fennoscandiense, Laurentide , Barents-Kara , Patagónico , Innuitiense y partes de la capa de hielo de la Antártida . Al comienzo 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 unos 20 mm/año. Durante el resto del Holoceno temprano, la tasa de aumento del nivel del mar varió desde un mínimo de unos 6,0–9,9 mm/año hasta un máximo de 30–60 mm/año durante breves períodos de aumento acelerado del nivel del mar. [17] [18]
Solo existen pruebas geológicas sólidas, basadas principalmente en el análisis de núcleos profundos de arrecifes de coral , de tres períodos importantes de aumento acelerado del nivel del mar, llamados pulsos de agua de deshielo , durante la última desglaciación. Son el pulso de agua de deshielo 1A entre hace aproximadamente 14.600 y 14.300 años; el pulso de agua de deshielo 1B entre hace aproximadamente 11.400 y 11.100 años; y el pulso de agua de deshielo 1C entre hace 8.200 y 7.600 años. El pulso de agua de deshielo 1A fue un aumento de 13,5 m durante unos 290 años centrado en hace 14.200 años y el pulso de agua de deshielo 1B fue un aumento de 7,5 m durante unos 160 años centrado en hace 11.000 años. En marcado contraste, el período entre hace 14.300 y 11.100 años, que incluye el intervalo del Younger Dryas , fue un intervalo de aumento reducido del nivel del mar a unos 6,0–9,9 mm/año. El pulso de agua de deshielo 1C se centró 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 los actuales, como lo evidencian en muchos lugares las playas fósiles. [18] [19] [20] Esas tasas rápidas de aumento del nivel del mar durante los eventos de agua de deshielo implican claramente importantes eventos 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 antártica. 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 la actualidad, el nivel del mar era casi estable antes de una aceleración de la tasa de aumento que se ha datado de diversas maneras entre 1850 y 1900 d. C. Las tasas de aumento del nivel del mar en el Holoceno tardío se han estimado utilizando evidencia de sitios arqueológicos y sedimentos de marismas de marea del Holoceno tardío, combinados con registros de mareógrafos y satélites 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 nivel del océano comenzó a subir rápidamente, subiendo un total de 210 mm (8,3 pulgadas) hasta 2009, lo que provocó una erosión extensa en todo el mundo y costó 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 2000 años, el cambio del nivel del mar fue pequeño, con una tasa promedio de solo 0,0-0,2 mm por año. Esto se compara con una tasa promedio de 1,7 ± 0,5 mm por año para 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 que se aceleró el 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]
