Paleontología y astrofísica ‘vitales’ para predecir el cambio climático

  • Hallazgos de la astronomía de ondas gravitacionales, que se usa para encontrar agujeros negros en el espacio, se han aprovechado para estudiar fósiles marinos como predictores del cambio climático.

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La investigación, publicada en la revista Climate of the Past, es una colaboración única entre paleontólogos, astrofísicos y matemáticos que buscan mejorar la precisión de un paleo-termómetro, que puede usar evidencia fósil del cambio climático para predecir lo que es probable que suceda con el Tierra en las próximas décadas.

El profesor Ilya Mandel, del Centro ARC de Excelencia en Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav), y sus colegas, estudiaron los biomarcadores dejados por pequeños organismos unicelulares llamados arqueas en el pasado distante, incluidos el período Cretácico y el Eoceno. Las arqueas marinas en nuestros océanos modernos producen compuestos llamados tetraéteres de glicerol dialquil glicerol (GDGT). Las proporciones de los diferentes tipos de GDGT que producen dependen de la temperatura del mar local en el sitio de formación.

Paleontología y astrofísica ‘vitales’ para predecir el cambio climático

Cuando se conservan en sedimentos marinos antiguos, las abundancias medidas de GDGT tienen el potencial de proporcionar un registro geológico de las temperaturas de la superficie planetaria a largo plazo. Hasta la fecha, los científicos han combinado las concentraciones de GDGT en un solo parámetro llamado TEX86, que puede usarse para hacer estimaciones aproximadas de la temperatura de la superficie. Sin embargo, esta estimación no es muy precisa cuando se comparan los valores de TEX86 de sedimentos recientes con las temperaturas modernas de la superficie del mar.

"Después de varias décadas de estudio, los mejores modelos disponibles solo pueden medir la temperatura a partir de concentraciones de GDGT con una precisión de alrededor de 6 grados Celsius", dijo en un comunicado el profesor Mandel. Por lo tanto, no se puede confiar en este enfoque para mediciones de alta precisión de climas antiguos.

El profesor Mandel y sus colegas de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido han aplicado herramientas modernas de aprendizaje automático, originalmente utilizadas en el contexto de la astrofísica de ondas gravitacionales para crear modelos predictivos de fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones, para mejorar la estimación de temperatura basada en mediciones de GDGT.

Esto les permitió tener en cuenta todas las observaciones por primera vez en lugar de depender de una combinación en particular, TEX86. Esto produjo un paleo-termómetro mucho más preciso. Con estas herramientas, el equipo extrajo la temperatura de las concentraciones de GDGT con una precisión de solo 3,6 grados, una mejora significativa, casi el doble de la precisión de los modelos anteriores.

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Según el profesor Mandel, determinar cuánto se calentará la Tierra en las próximas décadas depende de la modelización, "por lo que es de vital importancia calibrar esos modelos utilizando literalmente cientos de millones de años de historia climática para predecir lo que podría sucederle a la Tierra en el futuro", dijo.

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