Dos sismógrafos en la misma costa: cómo los núcleos de hielo escuchan distintos océanos ✛
En la costa de la Tierra de la Reina Maud se alzan dos núcleos de hielo, como dos sismógrafos en la misma orilla. Uno, FK17, fue perforado en la cresta del abultamiento de hielo de Lokerryggen; el otro, TIR18, en la cresta de Hammarryggen. Los separa un centenar de kilómetros, pero captan distintos temblores del clima. Uno escucha el océano Pacífico; el otro, el Atlántico y el Índico.
La nieve que cayó aquí durante 250 años se compactó en hielo y conservó la composición isotópica del oxígeno (δ18O), es decir, la proporción entre el oxígeno pesado y el ligero. Es un termómetro del pasado: cuanto más cálido es el aire, más isótopo pesado contienen los copos. Los científicos midieron el δ18O en los 120 metros superiores de cada núcleo, con un paso de 5 centímetros, utilizando un espectrómetro láser PICARRO L 2130-i. Obtuvieron series temporales desde 1979 hasta 2010, depuradas del ciclo estacional y del ruido de alta frecuencia.
El análisis espectral descompuso las señales en componentes periódicas. En FK17 aparecieron picos nítidos en períodos de 3, 4, 6, 8 y 10-12 años; en TIR18, picos más difusos en 3, 5, 7 y 22-28 años. Pero que los ritmos coincidan no dice quién controla a quién. Por eso se aplicó el análisis causal mediante el método de Liang-Kleeman, que estima la velocidad de transferencia de información desde los índices climáticos hacia el δ18O, basándose en el cambio de la entropía de Shannon. Esto permite distinguir la causa de una mera coincidencia.
El análisis causal mostró que en FK17 influyen de manera significativa El Niño, la Oscilación Decadal del Pacífico, el Modo Anular del Sur, el Dipolo del Océano Índico y la extensión del hielo marino en los sectores 0-20°E y 20-40°E. En TIR18, los principales resultaron ser El Niño, la Oscilación Decadal del Pacífico, el Dipolo del Océano Índico, la Oscilación Multidecadal del Atlántico y la extensión del hielo en los sectores 20-40°E y 40-55°E. Las diferencias entre los puntos se atribuyen a las distintas fuentes de las masas de aire: hacia TIR18 llegan desde direcciones más orientales y continentales.
Así, dos sismógrafos en la misma orilla contaron que cada uno escucha su océano. Antes no se entendía qué modos climáticos controlan las oscilaciones de baja frecuencia del δ18O en los núcleos costeros de la Tierra de la Reina Maud, ni por qué puntos vecinos dan señales distintas. Ahora está claro: en FK17 actúan El Niño, la Oscilación Decadal del Pacífico, el Modo Anular del Sur, el Dipolo del Océano Índico y el hielo marino de los sectores occidentales, mientras que en TIR18 influyen El Niño, la Oscilación Decadal del Pacífico, el Dipolo del Océano Índico, la Oscilación Multidecadal del Atlántico y el hielo de los sectores orientales. Por primera vez se ha identificado la influencia del Dipolo del Océano Índico. La metodología puede aplicarse de inmediato a otros proxies de estos mismos núcleos y a cualquier serie paleoclimática en la que se necesite distinguir la causa de la correlación.
Los dos núcleos se perforaron a solo cien kilómetros de distancia, pero sus espectros isotópicos difieren más que los de algunos núcleos separados por miles de kilómetros. La razón es que las masas de aire que llegan a TIR18 provienen del este y portan una señal más continental, mientras que a FK17 llegan del oeste, sobre el mar de Weddell.