El máximo térmico del Paleoceno-Eoceno

Hace 55 millones de años la Tierra experimentó un brusco aumento de temperatura -el mayor y más rápido que se ha registrado jamás- que incrementó en un corto periodo de 20.000 años en 6 ºC la temperatura media del planeta. La Tierra quedó sin hielo, ya que los bosques templados llegaban hasta los mismos polos. El clima tropical lluvioso llegaba hasta los 45º de latitud norte (a la altura de la mitad de Francia) con un gradiente térmico del ecuador a los polos que era la mitad que el actual.

El máximo térmico duró unos 150.000 años que hicieron que muchas especies desaparecieran y otras se reforzaran. Sufrieron especialmente muchas especies marinas, sin embargo no tuvo impactos negativos para las terrestres. De hecho, antes del máximo térmico los mamíferos del mundo se limitaban prácticamente a los excavadores del tipo roedor y algunos grandes carnívoros y herbívoros. Pero poco después del máximo térmico, las principales familias de mamíferos -incluyendo artiodáctilos, caballos y primates- surgieron rápidamente de la nada y se propagaron por todo el planeta.

El máximo térmico se sabe que fue provocado algún evento cataclísmico que liberó durante 1000 años a los océanos y atmósfera 2 gigatoneladas de carbono por año. La actividad humana actual libera 7,8 gigatoneladas por año, 4 veces más.

Distribución de los continentes durante el Eoceno hace 55 millones de años
- Foto vía Ron Blakey - 

Antes del máximo: finales del Paleoceno

Nos encontramos al final del Paleoceno, comprendido en el periodo de hace 66 a 59 millones de años. Los dinosaurios desaparecieron hace 10 millones de años en el evento de extinción masiva del Cretácico-Terciario que supuso además la extinción del 75% de la especies de la época. Pero 10 millones de años después la vida ha resurgido, en este caso nos encontramos con una gran variedad de mamíferos, especialmente del tipo roedor, de diversos tamaños y tanto herbívoros como carnívoros.

Pero la aves -que se han rediversificado desde la extinción de los dinosaurios- predominan por primera vez en la Tierra sobre todos los demás seres. Aves predadoras gigantes como el Gastornis en Europa y Norteamérica o el Phorusrhacidae eran los carnívoros más temibles de su tiempo.

Sin embargo el clima comienza a hacerse poco a poco más cálido y húmedo. Empieza a florecer vegetación tropical en Groenlandia y Patagonia, con cocodrilos en las costas de Groenlandia y primates viviendo en los bosques de palmeras del norte de la actual Wyoming (que es bastante frío en la actualidad).

La evolución de la temperatura en los últimos 65 millones de años. MTPE marca el máximo térmico
- Foto vía Wikipedia Commons -

El máximo térmico

Mediante el estudio de las variaciones de carbono-13 se sabe que se grandes cantidades de carbono-12 fueron expulsados a la atmósfera, que posteriormente se transforma en dióxido de carbono de efecto invernadero. Parece que esta liberación de carbono se produjo en dos etapas cada una de ellas con una duración aproximada de 1000 años y separadas entre si 20.000 años. En la primera etapa de 1000 años, se estima que se liberó en los océanos y en la atmósfera entre 1.500 y 2.000 gigatoneladas de carbono, que equivalen a 2 Gt/año de media. Si lo comparamos a lo que los humanos liberamos en la actualidad, según datos de 2005 son 7,8 Gt/año, casi 4 veces más.

El inicio del Eoceno coincide con el evento que hizo que la temperatura media del planeta aumentara 6ºC en un periodo geológicamente muy pequeño -20.000 años-. Para saber la temperatura media de un periodo pasado se suelen hacer mediciones en el hielo, pero en el caso del Eoceno, al desaparecer todo el hielo del planeta se usa el oxigeno-18 oceánico para obtener medidas fiables que se combinan con otros datos obtenidos de la flora.

En un principio las precipitaciones fueron muy escasas. Debió de existir una especie de sequía a nivel global que afortunadamente fue desapareciendo paulatinamente conforme la lluvias volvían. Con el derretimiento de los hielos, el albedo del planeta (su brillo) disminuyó haciendo que los rayos solares se reflejaran menos y por tanto favorecieran el aumento de la temperatura. De esta forma, el aumento de temperatura en los polos fue mayor, alcanzando temperaturas medias anuales entre 10º C y 20º C. En el océano Ártico se desarrolló vida propia de los trópicos, con temperaturas mayores de 22º C.

Con casi todo el hielo planetario derretido, el nivel del mar aumento 75 metros. Además, los patrones de circulación oceánica se revirtieron. En el océano Atlántico la corriente de fondo comenzó a fluir de norte a sur, cuando siempre había sido al revés. Este fenómeno se mantuvo durante al menos 40.000 años que unidos a la alteración de la composición química de los océanos contribuyó a agravar el calentamiento global.

Recreación artística de la fauna del Eoceno
- Foto vía paleospot -

Con un mundo más caluroso y húmedo las bacterias tuvieron un importante auge. La vida en el fondo marino si resultó afectada por el aumento de la temperatura pero curiosamente no se han hallado pruebas de extinciones masivas entre los organismos terrestres. De hecho, entre 13.000 y 22.000 años después del máximo térmico del Paleoceno-Eoceno las principales familias de mamíferos -incluyendo artiodáctilos, caballos y primates- surgieron rápidamente y se propagaron por todo el planeta. Sin duda un evento similar a la Explosión Cámbrica que tuvo lugar 475 millones de años antes, aunque en este caso referido a los mamíferos terrestres.

Causas

La expulsión volcánica de 1.500 gigatoneladas de carbono en un intervalo de 1000 años es muy improbable, ya que no se ha encontrado evidencia de actividad volcánica de tal magnitud en toda la historia de la Tierra. La teoría más aceptada actualmente habla de una alta emisión de gas metano almacenado en los sedimentos oceánicos.

Los estudios a partir de imágenes sísmicas 3D realizadas en el fondo del Atlántico norte han desvelado la presencia de cráteres de gran tamaño -respiraderos hidrotermales- con diámetros que van desde los 500 a los 3.500 m. Estos respiraderos se encuentran debajo de la capa de sedimentos de hace 56 millones de años. El magma que pudo salir de estos respiraderos debió calentar y alterar el metano del fondo marino haciendo que éstas reservas de gas salieran a la atmósfera.

Se necesitaron 150.000 años para que la propia actividad biológica recuperara el planeta. Nosotros, en menos de 250 años habremos expulsado a la atmósfera tanto contaminante como el liberado hace 55 millones de años. Corremos un gran riesgo de reproducir un evento de gran descarga de carbono pero mucho más rápido y de forma más severa.