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evento heinrich

El evento H1 Heinrich ocurrió en el Pleistoceno , hace unos 16.000 años. Evolución de la temperatura en el periodo Postglacial desde el Último Periodo Glacial , según núcleos de hielo de Groenlandia . [1]
Cronología de eventos climáticos de importancia para el último período glacial (~últimos 120.000 años) registrados en núcleos de hielo polar, y posición relativa aproximada de los eventos de Heinrich, registrados inicialmente en núcleos de sedimentos marinos del Océano Atlántico Norte. Línea violeta claro: δ 18 O del núcleo de hielo del NGRIP (Groenlandia), permil (miembros del NGRIP, 2004). Puntos naranjas: reconstrucción de temperatura para el sitio de perforación NGRIP (Kindler et al ., 2014). Línea violeta oscura: δ 18 O del núcleo de hielo EDML (Antártida), permil (miembros de la comunidad EPICA, 2006). Áreas grises: principales eventos de Heinrich, principalmente de origen Laurentide (H1, H2, H4, H5). Trama gris: importantes eventos de Heinrich de origen mayoritariamente europeo (H3, H6). Trama gris claro y números C-14 a C-25: capas IRD menores registradas en núcleos de sedimentos marinos del Atlántico norte (Chapman et al ., 1999). HS-1 a HS-10: Heinrich Stadial (HS, Heinrich, 1988; Rasmussen et al ., 2003; Rashid et al ., 2003). GS-2 a GS-24: Greenland Stadial (GS, Rasmussen et al ., 2014). AIM-1 a AIM-24: Máximo de isótopos antárticos (AIM, miembros de la comunidad EPICA, 2006). Los registros de núcleos de hielo de la Antártida y Groenlandia se muestran en su escala de tiempo común AICC2012 (Bazin et al ., 2013; Veres et al ., 2013).

Un evento Heinrich es un fenómeno natural en el que grandes grupos de icebergs se desprenden de la capa de hielo Laurentide y atraviesan el estrecho de Hudson hacia el Atlántico norte. [2] Descritos por primera vez por el geólogo marino Hartmut Heinrich , [3] ocurrieron durante cinco de los últimos siete períodos glaciales durante los últimos 640.000 años. [4] Los eventos de Heinrich están particularmente bien documentados para el último período glacial, pero notablemente ausentes en la penúltima glaciación . [5] Los icebergs contenían masas de roca que habían sido erosionadas por los glaciares y, a medida que se derritieron, este material cayó al fondo del mar como escombros transportados por balsas de hielo (abreviado como "IRD") formando depósitos llamados capas de Heinrich .

El derretimiento de los icebergs provocó que se añadieran grandes cantidades de agua dulce al Atlántico Norte. Tales entradas de agua fría y dulce bien pueden haber alterado los patrones de circulación termohalina del océano impulsados ​​por la densidad y, a menudo, coinciden con indicios de fluctuaciones climáticas globales.

Se han propuesto varios mecanismos para explicar la causa de los eventos de Heinrich, la mayoría de los cuales implican la inestabilidad de la enorme capa de hielo Laurentide, una capa de hielo continental que cubre la mayor parte del noreste de América del Norte durante el último período glacial. Otras capas de hielo del hemisferio norte también estuvieron potencialmente involucradas, como Fennoscandic e Islandia /Groenlandia . Sin embargo, la causa inicial de esta inestabilidad aún se debate.

Descripción

La definición estricta de evento Heinrich es el evento climático que causa la capa IRD observada en núcleos de sedimentos marinos del Atlántico Norte: un colapso masivo de las plataformas de hielo del hemisferio norte y la consiguiente liberación de un volumen prodigioso de icebergs. Por extensión, el nombre "evento Heinrich" también puede referirse a las anomalías climáticas asociadas registradas en otros lugares del mundo, aproximadamente en los mismos períodos de tiempo. Los acontecimientos son rápidos: probablemente duran menos de un milenio, la duración varía de un acontecimiento a otro, y su inicio abrupto puede ocurrir en apenas unos años. [6] Los eventos de Heinrich se observan claramente en muchos núcleos de sedimentos marinos del Atlántico norte que cubren el último período glacial; la menor resolución del registro sedimentario anterior a este punto hace que sea más difícil deducir si ocurrieron durante otros períodos glaciales en la historia de la Tierra. Algunos investigadores identifican el evento Younger Dryas como un evento de Heinrich, lo que lo convertiría en el evento H0 ( tabla de la derecha ). [7] [8]

Los eventos de Heinrich parecen estar relacionados con algunos, pero no todos, los períodos fríos que preceden a los eventos de calentamiento rápido conocidos como eventos Dansgaard-Oeschger (DO), que se registran mejor en el núcleo de hielo del NGRIP de Groenlandia. Sin embargo, las dificultades para sincronizar los núcleos de sedimentos marinos y los núcleos de hielo de Groenlandia en la misma escala temporal plantearon dudas sobre la exactitud de esa afirmación.

Posible huella climática de los eventos de Heinrich

Las observaciones originales de Heinrich fueron de seis capas en núcleos de sedimentos oceánicos con proporciones extremadamente altas de rocas de origen continental, " fragmentos líticos ", en el rango de tamaño de 180 μm a 3 mm ( 1 ⁄ 8  pulgadas). [3] Las fracciones de mayor tamaño no pueden ser transportadas por las corrientes oceánicas y, por lo tanto, se interpretan como transportadas por icebergs o hielo marino que se desprendieron de glaciares o plataformas de hielo y arrojaron escombros al fondo del mar cuando los icebergs se derritieron. Los análisis geoquímicos del IRD pueden proporcionar información sobre el origen de estos desechos: principalmente la gran capa de hielo Laurentide que cubría América del Norte para los eventos Heinrich 1, 2, 4 y 5, y por el contrario, las capas de hielo europeas para los eventos menores 3 y 6. La firma de los eventos en los núcleos de sedimentos varía considerablemente según la distancia desde la región de origen. Para los eventos de origen Laurentide, hay un cinturón de IRD alrededor de 50° N, conocido como cinturón Ruddiman, que se expande unos 3.000 km (1.900 millas) desde su origen en América del Norte hacia Europa , y se adelgaza en un orden de magnitud desde el Labrador . Mar hasta el extremo europeo de la actual ruta de los icebergs (Grousset et al ., 1993). Durante los eventos de Heinrich, enormes volúmenes de agua dulce fluyen hacia el océano. Para el evento 4 de Heinrich, basándose en un estudio modelo que reproduce la anomalía isotópica del oxígeno oceánico 18, el flujo de agua dulce se estimó en 0,29 ± 0,05  Sverdrup con una duración de 250 ± 150 años, [9] equivalente a un volumen de agua dulce de alrededor de 2,3 millones de kilómetros cúbicos (0,55 millones de millas cúbicas) o un aumento del nivel del mar de 2 ± 1 m (6 pies 7 pulgadas ± 3 pies 3 pulgadas).

Varios indicadores geológicos fluctúan aproximadamente en el tiempo con estos eventos de Heinrich, pero las dificultades en la datación y correlación precisas hacen que sea difícil decir si los indicadores preceden o se retrasan a los eventos de Heinrich, o en algunos casos si están relacionados en absoluto. Los acontecimientos de Heinrich suelen estar marcados por los siguientes cambios:

Además de indicar la productividad oceánica, las pruebas de foraminíferos también proporcionan valiosos datos isotópicos.

La extensión global de estos registros ilustra el dramático impacto de los acontecimientos de Heinrich.

Eventos inusuales de Heinrich

La proporción lítica de sedimentos depositados durante H3 y H6 es sustancialmente inferior a la de otros eventos de Heinrich.

H3 y H6 no comparten un conjunto tan convincente de síntomas de eventos de Heinrich como los eventos H1, H2, H4 y H5, lo que ha llevado a algunos investigadores a sugerir que no son verdaderos eventos de Heinrich. Eso haría sospechosa la sugerencia de Gerard C. Bond de que los acontecimientos de Heinrich encajan en un ciclo de 7.000 años (" eventos de Bond ").

Varias líneas de evidencia sugieren que H3 y H6 fueron de alguna manera diferentes de los otros eventos.

Causas

La proporción de calcio versus estroncio en un núcleo de perforación del Atlántico Norte (azul; Hodell et al., 2008) en comparación con los recuentos petrológicos de "carbonato detrítico" (Bond et al., 1999; Obrochta et al., 2012; Obrochta et al. , 2014), el componente mineralógicamente distintivo del IRD derivado del estrecho de Hudson. El sombreado indica glaciaciones ("edades de hielo").

Como ocurre con tantas cuestiones relacionadas con el clima, el sistema es demasiado complejo para asignarlo con confianza a una sola causa. [ opinión ] Hay varios factores posibles, que se dividen en dos categorías.

Forzamientos internos: el modelo de "atracón-purga"

Este modelo sugiere que factores internos de las capas de hielo causan la desintegración periódica de grandes volúmenes de hielo, responsable de los eventos de Heinrich.

La acumulación gradual de hielo en la capa de hielo Laurentide provocó un aumento gradual de su masa, lo que se conoce como "fase de atracón". Una vez que la capa alcanzó una masa crítica, el sedimento subglacial blando y no consolidado formó un "lubricante resbaladizo" sobre el cual la capa de hielo se deslizó, en la "fase de purga", que duró alrededor de 750 años. El modelo original proponía que el calor geotérmico provocaba que el sedimento subglacial se derritiera una vez que el volumen de hielo era lo suficientemente grande como para evitar el escape de calor a la atmósfera. [19]

Las matemáticas del sistema son consistentes con una periodicidad de 7.000 años, similar a la observada si H3 y H6 son realmente eventos de Heinrich. [20] Sin embargo, si H3 y H6 no son eventos de Heinrich, el modelo Binge-Purge pierde credibilidad, ya que la periodicidad predicha es clave para sus supuestos. También puede parecer sospechoso porque no se observan eventos similares en otras edades de hielo, [18] aunque esto puede deberse a la falta de sedimentos de alta resolución. Además, el modelo predice que el tamaño reducido de las capas de hielo durante el Pleistoceno debería reducir el tamaño, el impacto y la frecuencia de los eventos de Heinrich, lo que no se refleja en la evidencia.

Forzamientos externos

Varios factores externos a las capas de hielo pueden causar eventos de Heinrich, pero esos factores tendrían que ser grandes para superar la atenuación causada por los enormes volúmenes de hielo involucrados. [19]

Gerard Bond sugiere que los cambios en el flujo de energía solar en una escala de 1.500 años pueden estar correlacionados con los ciclos de Dansgaard-Oeschger y, a su vez, con los eventos de Heinrich; sin embargo, la pequeña magnitud del cambio de energía hace que sea poco probable que un factor exoterrestre de este tipo tenga los grandes efectos requeridos, al menos sin enormes procesos de retroalimentación positiva que actúen dentro del sistema terrestre. Sin embargo, en lugar de que el calentamiento en sí derrita el hielo, es posible que el cambio en el nivel del mar asociado con el calentamiento desestabilice las plataformas de hielo. Un aumento en el nivel del mar podría comenzar a corroer el fondo de una capa de hielo, socavándola; cuando una capa de hielo fallaba y subía, el hielo liberado elevaba aún más el nivel del mar y desestabilizaba aún más otras capas de hielo. A favor de esta teoría está la no simultaneidad de la ruptura de la capa de hielo en H1, H2, H4 y H5, donde la ruptura europea precedió al derretimiento europeo hasta en 1.500 años. [6]

Circulación oceánica actual . La Corriente del Golfo , en el extremo izquierdo, puede ser desviada durante los acontecimientos de Heinrich.

El modelo Atlantic Heat Piracy sugiere que los cambios en la circulación oceánica hacen que los océanos de un hemisferio se calienten a expensas del otro. [21] Actualmente, la Corriente del Golfo redirige aguas cálidas y ecuatoriales hacia el norte de los Mares Nórdicos. La adición de agua dulce a los océanos del norte puede reducir la fuerza de la corriente del Golfo y permitir que se desarrolle una corriente hacia el sur. Esto provocaría el enfriamiento del hemisferio norte y el calentamiento del hemisferio sur, provocando cambios en la acumulación de hielo y las tasas de derretimiento y posiblemente desencadenando la destrucción de la plataforma y los eventos de Heinrich. [22]

El modelo bipolar de Rohling de 2004 sugiere que el aumento del nivel del mar elevó las boyantes plataformas de hielo, provocando su desestabilización y destrucción. Sin una plataforma de hielo flotante que las sostenga, las capas de hielo continentales fluirían hacia los océanos y se desintegrarían en icebergs y hielo marino.

La adición de agua dulce ha sido implicada por modelos climáticos acoplados del océano y la atmósfera, [23] que muestran que tanto los eventos de Heinrich como los de Dansgaard-Oeschger pueden mostrar un comportamiento de histéresis . Esto significa que cambios relativamente menores en la carga de agua dulce en los mares nórdicos, como un aumento de 0,15 Sv o una disminución de 0,03 Sv, serían suficientes para provocar cambios profundos en la circulación global. [24] Los resultados muestran que un evento de Heinrich no causa un enfriamiento alrededor de Groenlandia sino más al sur, principalmente en el Atlántico subtropical , un hallazgo respaldado por la mayoría de los datos paleoclimáticos disponibles . Esta idea fue conectada con eventos DO por Maslin et al . (2001). [6] Sugirieron que cada capa de hielo tenía sus propias condiciones de estabilidad, pero que al derretirse, la afluencia de agua dulce era suficiente para reconfigurar las corrientes oceánicas y provocar el derretimiento en otros lugares. Más específicamente, los eventos fríos de DO y su afluencia asociada de agua de deshielo reducen la fuerza de la corriente de aguas profundas del Atlántico Norte (NADW), debilitando la circulación del hemisferio norte y, por lo tanto, dando como resultado una mayor transferencia de calor hacia los polos en el hemisferio sur. Esta agua más cálida provoca el derretimiento del hielo antártico, lo que reduce la estratificación de la densidad y la fuerza de la corriente de agua del fondo antártico (AABW). Esto permite que la NADW vuelva a su fuerza anterior, impulsando el derretimiento del hemisferio norte y otro evento frío del DO. Con el tiempo, la acumulación de derretimiento alcanza un umbral en el que eleva el nivel del mar lo suficiente como para socavar la capa de hielo Laurentide, provocando así un evento Heinrich y reiniciando el ciclo.

Hunt y Malin (1998) propusieron que los eventos de Heinrich son causados ​​por terremotos desencadenados cerca del margen del hielo por una rápida desglaciación. [25]

Ver también

Referencias

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Otras lecturas

enlaces externos