El movimiento de los trópicos 800 años en el pasado

El movimiento del límite tropical afecta las ubicaciones de los desiertos del hemisferio norte, incluidos los de Sonora, Mohave y el Sahara. Esos desiertos se encuentran justo al norte del cinturón tropical, que incluye los subtrópicos.

Antes de ahora, los científicos tenían información sobre la ubicación del cinturón tropical que se remonta a alrededor de 1930, cuando comenzó el registro instrumental confiable.

En un mapa estándar, el cinturón tropical abarca aproximadamente desde 30º de latitud norte a 30 º de latitud sur.

Sin embargo, la nueva investigación revela que desde el año 1203 hasta el año 2003, el extremo norte de los trópicos fluctuó hasta 4 º al norte y al sur del paralelo 30 º.

"El movimiento del límite de los trópicos está asociado con cambios en los regímenes de precipitación", dijo Raquel Alfaro Sánchez, quien dirigió el equipo de investigación mientras era investigadora postdoctoral en el Laboratorio de Investigación de Anillos de los Árboles de la UA.

Entre 1568 y 1634, los trópicos se expandieron hacia el norte, encontró el equipo. Ese período de tiempo coincide con graves sequías y otras perturbaciones de las sociedades humanas, incluida la caída del imperio otomano en Turquía, el final de la dinastía Ming en China y el casi abandono de la colonia Jamestown en Virginia, dijo Alfaro Sánchez, actualmente investigador postdoctoral en el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales de Barcelona, ??España.

La coautora Valerie Trouet dijo: "Nuestros resultados sugieren que el cambio climático fue uno de los factores que contribuyeron a esas interrupciones sociales".

Para rastrear el límite norte del cinturón tropical de la Tierra desde 1203 hasta 2003, el equipo usó los anillos anuales de árboles de cinco lugares diferentes en todo el hemisferio norte. Los investigadores pueden calcular los años de precipitación anual en el pasado porque cada anillo de crecimiento anual de un árbol refleja el clima de ese año.

Tener una historia de 800 años también permitió a los investigadores relacionar eventos raros como enormes erupciones volcánicas con cambios subsecuentes en el clima, dijo Trouet, profesor asociado de dendrocronología de la UA.

Las erupciones volcánicas masivas enfrían la Tierra debido a todas las partículas finas y aerosoles lanzados a la atmósfera. La erupción de Tambora de 1815 en la Indonesia actual causó tal enfriamiento en todo el mundo que 1816 se conoció en Europa como "el año sin verano", escribe el equipo.

"Podemos ver la contracción de los trópicos después de las erupciones volcánicas como Tambora", dijo Trouet.

Trouet dijo que aprender cómo los aerosoles afectan al clima es importante porque algunos investigadores han propuesto enviar tales partículas a la atmósfera como una solución de geoingeniería para el calentamiento global.

El documento de investigación del equipo, "Forzamiento climático y volcánico del límite norte del cinturón tropical durante los últimos 800 años / Climatic and volcanic forcing of tropical belt northern boundary over the past 800 years ", está programado para su publicación en línea en Nature Geoscience el 15 de octubre de2018. Los nombres de los coautores adicionales se encuentran al final de esta versión.

Otros investigadores han documentado que los trópicos se han expandido hacia el norte desde la década de 1970, dijo Alfaro Sánchez.

Debido a que los sistemas informáticos de los modelos climáticos actuales y futuros también muestran la expansión del cinturón tropical, pero no tanto como lo que realmente está ocurriendo, los investigadores querían desarrollar una historia más larga del movimiento de la zona tropical, dijo Trouet.

Los investigadores usan anillos de árboles para reconstruir el clima pasado y los cambios climáticos en muchos lugares del mundo. Esas reconstrucciones climáticas se extienden cientos de años en el pasado. Para rastrear movimientos de cinturones tropicales pasados, Alfaro Sánchez y sus colegas utilizaron cronologías de anillos de árboles existentes de cinco lugares: Arkansas, el oeste americano, la meseta tibetana, Turquía y el norte de Pakistán.

Para discernir cómo los registros de los anillos de árboles reflejan cambios en el cinturón tropical, el equipo examinó los anillos de árboles de 1930 a 2003 y comparó el archivo natural de clima de los árboles con los registros instrumentales de cambios en el cinturón tropical.

Los investigadores se centraron en los cambios registrados en las células de Hadley, las enormes células convectivas atmosféricas que circundan el globo en los trópicos. Trouet dijo que las células de Hadley son un importante impulsor de la circulación atmosférica.

Sabiendo cómo los cambios en las células de Hadley se correlacionaban con los cambios en los anillos de los árboles, el equipo usó varias cronologías de anillos de árboles para ver cómo los trópicos se expandían y contraían hasta hace 800 años.

"Esta es la primera reconstrucción que se remonta a tiempos preindustriales", dijo Trouet. "Para saber cuál es la variabilidad del clima natural,  tenemos que retroceder en el tiempo más allá de los últimos 150 años”.

Alfaro Sánchez y sus colegas descubrieron que el cinturón tropical se ha expandido y contraído por sí solo mucho antes de los tiempos industriales. La variabilidad interna en el sistema climático de la Tierra afecta el movimiento de los trópicos, dijo Trouet.

La expansión registrada actual del cinturón tropical desde la década de 1970 se debe en parte al aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, informan otros investigadores. La expansión actual de los trópicos puede tener importantes impactos sociales, porque el equipo encontró que las graves sequías pasadas se asociaron con periodos persistentes de expansión tropical, dijo Alfaro Sánchez.

Referencia

Climatic and volcanic forcing of tropical belt northern boundary over the past 800 years. R. Alfaro-Sánchez, H. Nguyen, S. Klesse, A. Hudson, S. Belmecheri, N. Köse, H. F. Diaz, R. K. Monson, R. Villalba & V. Trouet

Documento de investigación aquí.

Nature Geoscience (2018)