Características y posibles causas de los fenómenos climáticos en las eras geológicas

Temperatura

Como viste en el tema de eras geológicas, los cambios climáticos fueron uno de los responsables de las grandes extinciones masivas. Para nosotros, hablar de cambio climático actual implica enfatizar en el CO₂ (dióxido de carbono) como uno de los responsables, ¿pero lo fue en eras geológicas pasadas?

El biólogo Nasif Nahle Sabag, en su artículo “Ciclos del cambio climático global” (2007) propone. En el Pérmico la concentración de CO₂ era de más de 5000 ppmv. La vegetación era exuberante y los reptiles prosperaron abundantemente. En esta era aparecieron las coníferas (árboles y arbustos).

Ppmv. Partes por millón por volumen.

Se usa para indicar la cantidad de partículas de una sustancia en un millón de partículas de una muestra en cierto volumen. La medición de _CO2 en rocas de estratos de distintas eras geológica muestra que el bióxido de carbono alcanzó densidades de más de 20 veces que la actual.

A principios del Triásico y hasta mediados del Cretácico, los niveles de CO₂ eran similares a los actuales (398 ppm, sin embargo, a finales del cretácico y hasta principios del Mioceno, el CO₂ aumentó a más de 2050 ppmv. 

Durante el Holoceno, la concentración de CO₂ varió de 210 ppmv a 381 ppmv. De esta concentración, en los siguientes 50 millones de años, subió a 2500 ppmv. Gracias al estudio del paleoclima, se determinó un patrón: antes de cada glaciación se produce un calentamiento global, luego le sigue otra glaciación. Estos cambios de temperatura son uno de los responsables de la extinción de numerosos grupos de plantas y animales.

 

Observa en la gráfica la relación entre la concentración de CO₂ y el cambio en la temperatura (T). Desde el Precámbrico hasta el Oligoceno, esta relación era inversa, es decir, a diferencia de lo que actualmente ocurre, la concentración de CO₂ no era determinante en el cambio en la temperatura. Si analizas el punto final de la gráfica notarás que esta relación se convierte en directa. En la siguiente imagen podrás apreciar la relación entre la concentración de dióxido de carbono y las extinciones y apariciones de herbívoros a lo largo de 65 millones de años.

 Humedad

La humedad se refiere a la cantidad de agua o vapor de agua presente en un cuerpo o en el ambiente.  Cuando hablamos de humedad en el aire, nos referimos a la humedad relativa. La humedad se relaciona con el agua en forma líquida y la temperatura, pues ésta determina su cambio de estado.

A lo largo de la historia de la Tierra la humedad ha cambiado debido al aumento o disminución de la temperatura. Por ejemplo, durante el Precámbrico se registró la temperatura más baja conocida en la historia geológica de la Tierra; esto quiere decir que la mayor parte del agua se encontraba en estado sólido y la humedad relativa era baja.

Durante el Paleozoico ocurrieron seis glaciaciones, aunque menos intensas que las del Precámbrico, pues durante el Cámbrico, los continentes se movieron hacia el ecuador, donde la temperatura es mayor. Esto favoreció el aumento de humedad y propició el florecimiento de las plantas. Sin embargo, hacia mediados del Pérmico, la humedad hacia el interior del súper continente disminuyó y surgió un clima seco y árido. Esto prevaleció hasta finales del Triásico e inicios del Jurásico. 

En el Cenozoico prevaleció el clima cálido, con abruptas caídas de temperatura hacia los polos. El clima cálido favorece la evaporación del agua y la transpiración de las plantas, lo que eleva los niveles de humedad relativa.

Presión atmosférica

La presión atmosférica se define como la presión que ejerce una columna de aire desde la superficie hasta la parte superior de la atmósfera. En términos generales, la presión atmosférica disminuye con la altitud y varía de acuerdo con las condiciones meteorológicas de un lugar.

La presión que se considera normal a nivel del mar tiene un valor de 1 atmósfera o 760 mm de Hg, 1.012,9 milibares. 

La composición actual del aire nos permite vivir con cierta presión atmosférica, pero esta composición no es la misma que en las eras geológicas pasadas.

Por ejemplo, en el Hadeano, la atmósfera tenía mayor concentración de CO₂, lo que produjo una presión atmosférica enorme, imposible para sostener cualquier tipo de vida. Se calcula que la presión atmosférica de esta era fue de 5 bar (recuerda que es la unidad de presión atmosférica que equivale a 105 pascals), es decir, 5000 veces la presión actual En los inicios del Arqueano la atmósfera se formó gracias a la  actividad volcánica. Durante las erupciones se liberaron al ambiente distintos gases, observa el esquema. 

A los procesos volcánicos se suma la aparición de la fotosíntesis y la liberación de oxígeno a la atmósfera. La composición del aire cambió y la presión atmosférica disminuyó en este periodo.

Aún no se sabe con certeza qué hizo cambiar la presión atmosférica de 5 a 3 bars hace 100 millones de años, y de ahí a 1 milibar en la actualidad, aunque se piensa que la composición y movimiento de las placas tectónicas influyeron en la composición de la atmósfera y esto modificó la presión atmosférica, en especial, afectó la disminución de CO₂ atmosférico, lo que la hizo menos densa. En los siguientes esquemas se muestra este proceso.

En el siguiente gráfico se muestra la relación entre la disminución de las concentraciones de CO₂ y la formación de depósitos de carbono. Observa que la disminución de CO₂ y, por consiguiente la presión atmosférica, favorecieron la existencia de los grandes reptiles voladores.

Situación geográfica

La situación geográfica de las grandes masas continentales, en parte, determinaba la temperatura. Así, cuando los continentes se movían hacia el norte o hacia el sur, las temperaturas disminuían, pero al acercarse al Ecuador aumentaban.