Partículas de humo de hace siglos conservadas en el hielo revelan un pasado de fuego en el Hemisferio Sur y arrojan nueva luz sobre los futuros impactos del cambio climático global.
«Hasta ahora, la magnitud de la actividad de los incendios en el pasado, y por lo tanto la cantidad de humo en la atmósfera preindustrial, no ha sido bien caracterizada –explica Pengfei Liu, exestudiante de posgrado y becario postdoctoral en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS) y primer autor del estudio que revela el hallazgo–. Estos resultados –publicados en Science Advances– tienen importancia para comprender la evolución del cambio climático desde la década de 1750 hasta hoy, y para predecir el clima futuro».
Una de las mayores incertidumbres a la hora de predecir los futuros impactos del cambio climático es la rapidez con la que aumentarán las temperaturas de la superficie en respuesta al incremento de los gases de efecto invernadero.
Predecir estas temperaturas es complicado, ya que implica el cálculo de los efectos de calentamiento y enfriamiento que compiten en la atmósfera. Los gases de efecto invernadero atrapan el calor y calientan la superficie del planeta, mientras que las partículas de aerosol en la atmósfera procedentes de volcanes, incendios y otras combustiones enfrían el planeta al bloquear la luz solar o sembrar una capa de nubes. Comprender la sensibilidad de la temperatura de la superficie a cada uno de estos efectos y su interacción es fundamental para predecir el impacto futuro del cambio climático.
Muchos de los modelos climáticos actuales se basan en los niveles pasados de gases de efecto invernadero y aerosoles para validar sus predicciones para el futuro. Pero hay un problema: mientras que los niveles preindustriales de gases de efecto invernadero están bien documentados, la cantidad de aerosoles de humo en la atmósfera preindustrial no lo está.
Para modelizar el humo en el hemisferio sur preindustrial, el equipo de investigación se fijó en la Antártida, donde el hielo atrapaba las partículas de humo emitidas por los incendios de Australia, África y Sudamérica.
Los científicos especializados en núcleos de hielo y coautores del estudio, Joseph McConnell y Nathan Chellman, del Instituto de Investigación del Desierto de Nevada, midieron el hollín, un componente clave del humo, depositado en una serie de 14 núcleos de hielo de todo el continente, muchos de ellos proporcionados por colaboradores internacionales.
«El hollín depositado en el hielo de los glaciares refleja directamente las concentraciones atmosféricas del pasado, por lo que los núcleos de hielo bien fechados proporcionan los registros más fiables a largo plazo», afirma McConnell en un comunicado.
Y lo que encontraron fue inesperado. «Mientras que la mayoría de los estudios han asumido que hubo menos incendios en la era preindustrial, los núcleos de hielo sugieren un pasado mucho más feroz, al menos en el hemisferio sur», señala Loretta Mickley, investigadora principal en Interacciones Químico-Climáticas en SEAS y autora principal del trabajo.
Para explicar estos niveles de humo, los investigadores realizaron simulaciones por ordenador que tienen en cuenta tanto los incendios forestales como las prácticas de quema de los pueblos indígenas.
«Las simulaciones informáticas de los incendios muestran que la atmósfera del hemisferio sur podría haber estado muy cargada de humo en el siglo anterior a la Revolución Industrial. Las concentraciones de hollín en la atmósfera eran hasta cuatro veces mayores de lo que sugerían los estudios anteriores. La mayor parte se debió a las quemas generalizadas y periódicas que practicaban los pueblos indígenas en el periodo precolonial», afirma Jed Kaplan, profesor asociado de la Universidad de Hong Kong y coautor del estudio.
«Este resultado coincide con los registros de los núcleos de hielo, que también muestran que el hollín era abundante antes del inicio de la era industrial y se ha mantenido relativamente constante a lo largo del siglo XX», añade. La modelización sugiere que, a medida que los cambios en el uso del suelo disminuían la actividad de los incendios, las emisiones de la industria aumentaban.
Al subestimar el efecto de enfriamiento de las partículas de humo en el mundo preindustrial, los modelos climáticos podrían haber sobreestimado el efecto de calentamiento del dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero para explicar los aumentos observados en las temperaturas de la superficie.
«Los científicos del clima saben que la generación más reciente de modelos climáticos ha sobreestimado la sensibilidad de la temperatura de la superficie a los gases de efecto invernadero, pero no sabemos por qué ni en qué medida –afirma Liu–. Esta investigación ofrece una posible explicación».
«Está claro que el mundo se está calentando, pero la pregunta clave es a qué velocidad se calentará a medida que las emisiones de gases de efecto invernadero sigan aumentando. Esta investigación nos permite afinar nuestras predicciones de cara al futuro», concluye Mickley.
