La variaciones en la cantidad de oxígeno atmosférico condicionan la evolución del clima

Las variaciones en la cantidad de oxígeno en la atmósfera de la Tierraalteran significativamente el clima global en toda la historia del planeta. Esta es una de las conclusiones a las que llega un nuevo estudio del paleoclimatólogo de la Universidad de Michigan (Estados Unidos), Christopher Poulsen, que considera que este factor deberá de tenerse en consideración a la hora de estudiar climas del pasado, y que se publicó ayer en la versión digital de la revista «Science».

El científico estadounidense recuerda que el oxígeno comprende actualmente alrededor del 21% del volumen de la atmósfera terrestre, pero ha variado entre un 10% y un 35% en los últimos 541 millones años. En los periodos en que los niveles de oxígeno se redujeron, la caída resultante en la densidad atmosférica provocó un aumento de la evaporación de la superficie, que a su vez llevó a un incremento de las precipitaciones y temperaturas más cálidas.

Este profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra y ambientales considera que «la conexión entre los niveles de oxígeno y el clima nunca se ha considerado. Resulta que es un factor importante en escalas de tiempo geológicas». Sin embargo, este experto añade que, aunque no es tan crítico para el clima como los niveles de dióxido de carbono que atrapan el calor, sí juega el oxígeno un rol clave.

Cambio Climático

Poulsen ha afirmado también que «la concentración de oxígeno puede ayudar a explicar las características del registro paleoclimático no consideradas para las variaciones en los niveles de dióxido de carbono y debe tenerse en cuenta si queremos comprender plenamente los climas en el pasado». Además ha añadido que ,«sin embargo, las variaciones en los niveles de oxígeno no son un factor importante en el actual cambio climático».

A lo largo de la historia de la Tierra, los niveles de oxígeno en varias ocasiones subieron y bajaron. La eliminación de moléculas de oxígeno adelgaza la atmósfera, aumentando la probabilidad de que la luz solar entrante llegue a la superficie sin ser dispersada.

Más luz solar significa más evaporación de la superficie, lo que conduce a mayores niveles de humedad y el aumento de la precipitación. A medida que los niveles de humedad aumentan, l as temperaturas también se elevan porque el vapor de agua es un potente gas «de efecto invernadero» que atrapa el calor. La adición de moléculas de oxígeno tiene el efecto opuesto: un ambiente más grueso, más dispersión de la luz solar entrante, la reducción de la evaporación superficial y menos calor atrapado por el vapor de agua.

Cambio en niveles de oxígeno

En su artículo, Poulsen y dos colegas cuantificar el efecto de cambiar los niveles de oxígeno en el clima utilizando un modelo climático global atmosférico para dar cuenta de los cambios en la densidad atmosférica, la masa y el peso molecular.

Simulaciones por ordenador del equipo se centraron en el Cretácico medio, un periodo caracterizado por altos niveles de dióxido de carbono en la atmósfera y condiciones más cálidas de los últimos cien millones de años. En concreto, se centraron en la edad Cenomaniano, hace entre 100,5 millones de años atrás y 93,9 millones años.

Estos expertos desarrollaron una serie de simulaciones en las que los niveles de oxígeno variaron entre un mínimo de un 5% a un máximo de 35%, y vieron que la disminución de los niveles de oxígeno dio lugar a un aumento sustancial en las tasas globales de precipitación y temperatura.

Temperaturas polares cálidas

Los cambios de las concentraciones de oxígeno podrían ayudar a explicar las características del registro paleoclimático no explicadas por las variaciones en los niveles de dióxido de carbono, como las temperaturas polares cálidas e inesperadamente altos índices de precipitación en algunos periodos, concluyen los investigadores.

Aunque previamente no apreciado por su influencia en el clima, se ha reconocido el cambio de los niveles de oxígeno atmosférico por su papel en el desarrollo de la vida en la Tierra. Hace miles de millones de años, por ejemplo, la fotosíntesis de las cianobacterias de los océanos liberaron grandes cantidades de oxígeno que finalmente hicieron posible que los animales colonizaran la tierra.