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5.3.3 clima Cenozoico
en los últimos 65 millones de años, la concentración de CO2 ha disminuido gradualmente de más de 1000 ppmv (parte por millón en volumen) durante el Paleoceno y el comienzo de las épocas del Eoceno a menos de 300 ppmv durante el Pleistoceno., Esta disminución a largo plazo se debe en parte a las emisiones volcánicas, que fueron particularmente grandes durante el Paleoceno y el Eoceno, pero que han disminuido desde entonces, y a los cambios en la tasa de erosión de las rocas de silicato. La disminución en la concentración de CO2 se asocia con un enfriamiento de las condiciones cálidas del óptimo climático del Eoceno temprano entre hace 52 y 50 millones de años (Fig. 5.13)., Este cambio a menudo se conoce como una transición de un clima de invernadero a una casa de hielo, en la que las capas de hielo están presentes sobre la Antártida (a partir de alrededor de 35 millones de años) y sobre Groenlandia (a partir de hace alrededor de 3 millones de años).
las reconstrucciones climáticas para esta época a menudo se basan en la composición isotópica de oxígeno de la cáscara de pequeños organismos marinos llamados foraminíferos(Fig. 5.13). La temperatura influye en el fraccionamiento isotópico de 18O / 16o entre el agua de mar y los iones carbonato que forman la cáscara., Para algunas especies la relación temperatura-fraccionamiento es bien conocida y parece permanecer estable con el tiempo. Por lo tanto, la medición de la composición isotópica de los restos de la concha en los sedimentos proporciona estimaciones de las temperaturas pasadas. Esta relación es estrictamente válida solo para condiciones libres de hielo, ya que las capas de hielo se construyen a partir de agua que precipita en latitudes altas, que se caracteriza por una abundancia relativa muy baja de 18O. Así pues, el crecimiento de las capas de hielo está asociado con una disminución global de la cantidad de 16O disponible en los otros embalses, en particular en el océano., Como consecuencia, la señal registrada en el caparazón de foraminíferos se relaciona con una mezcla de influencias de temperatura y volumen de hielo. De una manera similar como para 13C (EC. 5.4), la señal isotópica se describe utilizando el valor de delta δ18O define como:
| δ18O=18O/16Osample18O/16Ostandard-1.1000 | (5.5) |
la Figura 5.,13: the development of the global climate over the past 65 million years based on deep-sea oxygen-isotope measurements in the shell of benthic foraminifera (i.e. foraminifera living at the bottom of the ocean). La escala de temperatura δ18O, en el eje Derecho, solo es válida para un océano libre de hielo. Por lo tanto, solo se aplica al tiempo que precede al inicio de la glaciación a gran escala en la Antártida (hace unos 35 millones de años, véase el recuadro en la esquina superior izquierda). Figura de Zachos et al. (2008). Reimpreso con permiso de Macmillan Publishers Ltd: Nature, copyright 2008.,
hace 60 millones de años, la ubicación de los continentes era bastante cercana a la actual (Fig. 5.14). Sin embargo, una vía marítima relativamente grande estaba presente entre América del Norte y del Sur, mientras que la Antártida todavía estaba conectada a América del Sur. El levantamiento de Panamá y el cierre de la vía marítima de América Central probablemente modificaron la circulación en el Océano Atlántico, posiblemente influyendo en la glaciación sobre Groenlandia., Más importante aún, la apertura, profundización y ampliación del pasaje Drake (entre América del Sur y la Antártida) y el pasaje de Tasmania (entre Australia y la Antártida) permitió la formación de una intensa corriente Circumpolar Antártica que aísla a la Antártida de la influencia de latitudes medias más suaves y aumentó el enfriamiento allí. Finalmente, la elevación del Himalaya y la Meseta Tibetana modificó fuertemente la circulación monzónica en estas regiones., Esos pocos ejemplos ilustran la fuerza de la fuerza impulsora asociada con los cambios en las condiciones de contorno debido a la tectónica de placas. Este papel no debe subestimarse.
además de los cambios de baja frecuencia descritos anteriormente, también se registran eventos relativamente breves en los archivos geológicos. Uno de los más espectaculares es el gran impacto de meteoritos que ocurrió hace 65 millones de años en el límite entre los períodos Cretácico y terciario (o límite K-T)., Se ha hipotetizado que este cataclismo causó la extinción de muchas especies de plantas y animales, incluidos los dinosaurios, pero su impacto climático no es bien conocido y su influencia a largo plazo no está clara. El calentamiento durante el máximo térmico del Paleoceno Eoceno (PETM, hace 55 millones de años, Ver Fig. 5.13), que también tuvo un gran impacto en la vida en la Tierra, está mejor documentada. Durante este evento, que duró menos de 170 000 años, la temperatura global aumentó en más de 5oC en menos de 10 000 años., Este período También se caracteriza por una inyección masiva de carbono en el sistema atmósfera-océano según lo registrado por las variaciones en el δ13C medidas en sedimentos. La fuente de estas entradas masivas de carbono sigue siendo incierta. Puede estar relacionado con el vulcanismo o con la liberación del metano almacenado en los sedimentos de los márgenes continentales. Alternativamente, el metano en estas regiones puede haber sido desestabilizado por el calentamiento inicial, lo que resulta en una fuerte retroalimentación positiva.
más cerca del presente, se han producido grandes fluctuaciones climáticas en los últimos 5 millones de años., Esto no está claro en la escala de la Fig. 5.13, pero un gráfico de mayor resolución muestra fluctuaciones con un período dominante de 100 000 años en el último millón de años y 41 000 años antes (Fig. 5.15). Es muy probable que esas periodicidades estén relacionadas con variaciones en la insolación, como se explica a continuación.
figura 5.15: δ18O bentónico, que mide el volumen de hielo global y la temperatura del océano profundo, durante los últimos 5,3 millones de años, según el promedio de registros distribuidos globalmente. Datos de Lisiecki y Raymo (2005). Source http://www.lorraine-lisiecki.com/stack.html., Reproducido con permiso.
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