Causas de las glaciaciones y del calentamiento del planeta
La Antártida
11 de octubre de 2026, 9:05
La última subdivisión de la escala de tiempo geológico es el Periodo Cuaternario y abarca los últimos 2.580.000 años de la historia de la Tierra. Este intervalo de tiempo señala la aparición del género Homo en África y el comienzo de la glaciación en la que aún estamos inmersos.
El hilo conductor de la evolución humana son los 52 cambios ambientales cíclicos que han tenido lugar en el marco de esta glaciación, durante la cual se han venido alternando periodos de tiempo intensamente frío en los que las masas de hielo glaciar crecen, con periodos cálidos interglaciares en los que las masas de hielo retroceden o desaparecen de los continentes, tal y como está sucediendo en la actualidad.
Vivimos en las postrimerías de un periodo interglaciar que comenzó hace 11.700 años y al que hemos bautizado con el término griego Holoceno que señala el tiempo que ha durado la ventana ambiental de temperaturas suaves con algunos episodios notablemente fríos, que nos ha permitido pasar de un mundo de cazadores-recolectores nómadas a crear ciudades, imperios, innovaciones culturales y avances tecnológicos que han desembocado en el mundo tecno-científico globalizado en el que habitamos los seres humanos del siglo XXI.
Disposición de los continentes hace unos 55 millones de años
Parece mucho tiempo porque han pasado muchas cosas importantes, pero en realidad el Holoceno representa menos del 4 % de nuestra historia como especie.
Llamamos glaciación al intervalo de tiempo de la historia terrestre en la que se forman masas de hielo permanentes en los polos, aunque puedan retroceder hasta desaparecer, o bien todo lo contrario: avanzar y extenderse tal y como sucedió hace entre 30.000 y 20.000 años, durante el Último Máximo Glacial.
La proyección equíarea
La proyección equíarea que permite ver la distribución de las masas de hielo durante el Último Máximo Glacial en los dos hemisferios es la que muestra la figura. En este tiempo las masas de hielo marino, amarillo, y de hielo terrestre en rojo avanzaron en ambos hemisferios, lo que supuso un descenso del nivel del mar de hasta 130 metros.
Pudiera parecer que la presencia de masas de hielo permanentes en las regiones polares es común, pero el registro geológico nos dice que no es así, pues solo ha habido glaciaciones durante el 10% de la historia de la Tierra
La mayoría de las glaciaciones han tenido lugar en los últimos 900 millones de años, y solo en unas pocas ocasiones el hielo alcanzó la región ecuatorial. Las glaciaciones más antiguas son las peor conocidas debido al menor registro geológico pues vivimos en un planeta que tiende a borrar su historia. La actual glaciación Cuaternaria comenzó a gestarse hace unos 30 millones de años.
Actualmente nos encontramos en una de las épocas más frías de los últimos 300 millones de años. Un satélite que mida la temperatura de la Tierra desde el espacio registrará una temperatura de -18 ºC en la parte alta de la atmósfera, aunque la temperatura media real de la superficie es de 15 ºC.
Llamamos balance radiativo a la relación entre la energía de onda corta procedente del Sol y la radiación de onda larga que sale del sistema climático terrestre.
La temperatura en la superficie terrestre depende en esencia del balance que se establece entre los mecanismos que tienden a enfriar el planeta, entre los que destaca el efecto albedo, y los que tienden a calentarlo, principalmente el efecto invernadero.
De toda la radiación de alta energía procedente del Sol, onda corta en color amarillo, que incide en la parte superior de la atmósfera, un 70% es absorbida por la superficie terrestre y por las nubes, pero el otro 30% es reflejada al espacio por el efecto albedo que ejercen las nubes altas, el polvo atmosférico y los materiales de superficie terrestre. La energía absorbida onda larga, en color rojo, se reemite en forma de calor. Una parte importante de este calor es atrapado por el vapor de agua de las nubes, el metano de origen bacteriano y el dióxido de carbono de los volcanes. Estos gases de efecto invernadero devuelven parte de la radiación a la superficie terrestre calentándola hasta alcanzar los 15 º C de media.
Conforme el estudio de la física atmosférica fue avanzando durante el pasado siglo XX, se fueron descubriendo relaciones causa-efecto entre los diversos factores reguladores del clima. La interacción entre ellos hace que el clima terrestre tienda a un equilibrio dinámico, que cambia según lo hacen las variables que lo controlan. Veamos los dos casos más significativos.
El principal motor que modula el clima de la Tierra es la radiación que nos llega procedente del Sol, y si por alguna razón disminuye, la consecuencia más probable será una disminución de la temperatura. Un enfriamiento del planeta suele conllevar la formación de nieve y hielo, lo que provoca un mayor albedo de la radiación hacia el espacio. Como podemos ver en la Figura, el resultado será un bucle de retroalimentación positiva, es decir, una tendencia al enfriamiento.
Relaciones causa-efecto y el bucle de retroalimentación que tiende a enfriar el planeta
La radiación incidente puede disminuir tanto por cambios en la órbita terrestre como por variaciones en la actividad solar o la presencia de gran cantidad de polvo en la atmósfera, debido a erupciones volcánicas, impactos de asteroides o un aumento de la desertización. La consecuencia es una disminución de la temperatura que favorece la acumulación de hielo y un aumento del albedo, o sea, una disminución aún mayor de la radiación incidente y por tanto un mayor enfriamiento del planeta.
Procesos que enfrían el planeta por cambios en la insolación:
1.- Las grandes erupciones volcánicas. En este caso son las cenizas y los aerosoles de azufre inyectados en las capas altas de la atmósfera los responsables de aumentar el albedo. Se estima que la erupción del monte Tambora, Indonesia, en 1815, enfrió la Tierra entre 0.5 y 0.7ºC durante 3 años.
2.- La disminución de la energía emitida por el Sol. El ejemplo más reciente es el llamado Mínimo de Maunder, período comprendido entre 1645 y 1715 durante el cual las manchas solares desaparecieron. Este hecho coincide con uno de los episodios más fríos de la Pequeña Edad del Hielo, durante el cual la temperatura media del hemisferio Norte disminuyó hasta en 1 ºC.
3.- Los ciclos astronómicos. Estos ciclos de entre 23.000 y 100.000 años de duración, conocidos como Ciclos de Milankovitch, influyen en la excentricidad de la órbita terrestre, así como en la orientación e inclinación del eje de rotación. Estas perturbaciones apenas cambian la energía solar media anual que llega a la Tierra, pero alteran la distribución geográfica y estacional de la energía solar incidente hasta en un 20%, lo que afecta a la formación y fusión de las capas de hielo, y con ello al albedo.
…Y otro bucle para calentarlo
A largo plazo, las erupciones volcánicas tienden a calentar el planeta debido a las emisiones de dióxido de carbono (CO2), el gas responsable del efecto invernadero que más tiempo permanece en la atmósfera. El aumento de la temperatura provoca un incremento de la evaporación, es decir, la formación de nubes de vapor de agua que también retienen el calor por el mismo motivo.
Bucles de retroalimentación vinculados con el efecto invernadero
El aumento de la temperatura provoca más evaporación y nubosidad, y por consiguiente un mayor efecto invernadero. Si bien la nubosidad tiende a calentar rápidamente la superficie terrestre, procesos como la lluvia tienden a retirar el vapor de agua y el CO2 de la atmósfera, estabilizando así el efecto invernadero a corto plazo.
La principal razón por la que la temperatura no se dispara con el efecto invernadero que ejercen las nubes es porque apenas permanecen unos días en la atmósfera.
A escalas de tiempo superiores a los 500.000 años el principal modulador del efecto invernadero es el llamado ciclo geológico del carbonato-silicato.
El ciclo geoquímico del carbonato-silicato comienza cuando el CO2, presente en la atmósfera, por acción volcánica o de los seres vivos, se disuelve en el agua de lluvia y reacciona químicamente con rocas que contienen silicatos, como el granito, por ejemplo. Estas reacciones liberan iones de calcio y bicarbonato que los ríos transportan hasta el océano, donde serán usados por los organismos para construir caparazones de carbonato cálcico y la formación de calizas en aguas poco profundas. Los caparazones de muchos organismos pasan a formar parte del sedimento del fondo marino, donde se irán depositando. En el contexto de la tectónica de placas, estos sedimentos terminarán en márgenes continentales donde el vulcanismo asociado a la subducción volverá a liberar el CO2 a la atmósfera.
Procesos que enfrían el planeta por disminución del efecto invernadero
1.- Por efecto del calentamiento climático. Se da la paradoja de que a largo plazo el aumento de la temperatura media produce también un aumento de la temperatura de los océanos y con ello de la evaporación y de la formación de nubes y las consecuentes precipitaciones. Esto provoca un aumento de la erosión de rocas silíceas y por tanto la eliminación de CO2 de la atmósfera, disminuyendo así el efecto invernadero. En este sentido la erosión de la meseta del Tíbet, cuyos ríos aportan el 25% de los sedimentos que cada año llegan a los océanos, puede haber contribuido notablemente al enfriamiento de la Tierra durante los últimos 20 millones de años.
2. La precipitación de grandes cantidades de carbonato cálcico (CaCO3) – Inducido biológicamente en las plataformas marinas someras, formando arrecifes coralinos y caparazones, retira una gran cantidad de CO2 de la atmósfera, que se incorpora a la corteza terrestre en forma de roca caliza.
La redistribución del calor.
Buena parte del calor que retiene la atmósfera por el efecto invernadero es redistribuido por las corrientes marinas superficiales por todo el planeta. Hace 55 millones de años, durante el Eoceno, la distribución de las masas continentales era muy diferente de la actual. África y el subcontinente indio aún no se habían unido a Eurasia, Norteamérica era un continente independiente y Sudamérica se encontraba más cerca de la Antártida. Esta configuración permitía que las corrientes oceánicas circunvalaran el planeta cerca del ecuador, redistribuyendo el calor de forma tan eficaz que la Antártida estaba poblada por bosques templados.
Las flechas rojas señalan la dirección y sentido de las principales corrientes que redistribuían el calor por todo el planeta, suavizando notablemente las temperaturas. Este período de temperaturas cálidas se conoce como Óptimo Eoceno.
El proceso de enfriamiento global que llega hasta la actualidad pudo comenzar hace 55 millones de años, cuando el desplazamiento de África hacia el norte cerró el paso de la corriente ecuatorial. Unos 25 millones de años después la Antártida se separó de Sudamérica y Australia, quedando aislada y rodeada de corrientes que la enfriaron hasta cubrirla de hielo. El proceso de reconfiguración de las corrientes culminó hace casi 3 millones de años, cuando el cierre del istmo de Panamá interrumpió definitivamente la circulación oceánica ecuatorial entre los océanos Atlántico y Pacífico, impidiendo así una redistribución eficaz del calor entre las principales masas de agua del planeta, lo que desencadenó el enfriamiento climático global que caracteriza al actual Periodo Cuaternario.
La Antártida no siempre ha sido el continente blanco que conocemos hoy. Hace 25 millones de años estaba poblada por bosques, pero hace 15 millones de años quedó cubierto por un casquete glaciar permanente parecido al actual.
Todo parece indicar que un lento pero inexorable deterioro climático avanzó conforme la deriva continental modificaba el patrón de corrientes oceánicas y con ello la redistribución del calor en el planeta. Este proceso culminó hace 3 millones de años con la formación de masas de hielo permanentes también en el hemisferio Norte.
Los cambios abruptos. Un parón en la circulación oceánica profunda puede desencadenar un reajuste climático que enfríe notablemente el hemisferio norte.
Esta hipótesis fue planteada por científicos, que desarrollaron en los años 80 del pasado siglo el modelo de circulación oceánica profunda que transporta agua y energía a través de las cuencas oceánicas del planeta.
La circulación oceánica profunda (flecha blanca) se produce por las variaciones en la densidad del agua y la acción de la gravedad terrestre. Las aguas más frías y densas del Océano Ártico tienden a hundirse y desplazarse bajo las más cálidas y menos densas. La densidad del agua está condicionada por su temperatura (termo-) y por su salinidad (-halina). Es por ello que el conjunto de las corrientes que tienen lugar en la profundidad de los océanos se conoce como Circulación Termohalina. El calor que este proceso cede a la atmósfera afecta tanto al sistema de corrientes cálidas (en rojo) como frías (en azul). Fuente: Instituto de Tecnologías Educativas.
El motor que mantiene la Circulación Termohalina en movimiento se encuentra en el Atlántico Norte, donde cada año las aguas salinas se enfrían bruscamente y se hunden hasta el fondo oceánico. Este proceso implica un caudal de 5 millones de metros cúbicos por segundo. desplazándose a 1,4 metros por segundo hasta una profundidad abisal de 3.500 metros. Semejante movimiento libera entre 500 y 700 millones de megawatios, lo que traducido en calentamiento atmosférico de Europa noroccidental equivale a entre 5 y 10 ºC más que si esta corriente no existiera.
Si por algún motivo esta corriente se parara, en pocos años las temperaturas medias para buena parte de Europa caerían en picado hasta vernos inmersos en una nueva Edad del Hielo, y ya ha sucedido.
En 1989 científicos propusieron que este fue el proceso que desencadenó el Younger Dryas, un intenso y rápido episodio de enfriamiento climático que tuvo lugar hace 12.800 años y que retrasó en más de 1.000 años la llegada del Holoceno, o sea, el periodo cálido que ha permitido nuestro desarrollo cultural y tecnológico. Pero, ¿cómo sucedió? El aumento de la temperatura del planeta tras la glaciación produjo un calentamiento de los océanos y la fusión de las masas de hielo, que aportaron una gran cantidad de agua dulce al Atlántico Norte. El resultado fue una disminución considerable de la salinidad y, con ello, de la densidad. Esto produjo un parón de las corrientes profundas y el consiguiente desequilibrio en la trasferencia de calor a la atmósfera, desencadenando así un enfriamiento brusco del hemisferio Norte. Según los autores, este proceso, lejos de ser un episodio puntual, podría haber tenido un papel relevante en los 54 cambios climáticos acontecidos durante el Cuaternario.
Glaciaciones conocidas en la Tierra
Los períodos que se han podido documentar a lo largo de la historia de la Tierra son cinco, encontrándonos actualmente en la última de ellas. Cuanto más tiempo haya transcurrido entre un episodio glacial y la actualidad mayor es la dificultad para estudiar y definir las fechas. Se utilizan distintos métodos que no siempre ofrecen los mismos resultados. Casi siempre se tienen en cuenta entre 4 y 5 glaciaciones
La primera glaciación es conocida como Huroniana y se produjo hace 2400 y 2100 millones de años, con una duración aproximada de 300 millones de años y por tanto la más larga de todas.
La segunda edad de hielo, coincidente con el Criogénico, y, posiblemente, la más severa, se estima ocurrió de 850 a 635 Ma (millones de años) atrás, en el Proterozoico tardío y se ha sugerido que produjo una, o más, «Tierra Bola de Nieve» en la que la Tierra se heló por completo. Se ha sugerido también que el final de este segundo periodo frío fue responsable de la posterior explosión cámbrica, un tiempo de rápida diversificación de la vida multicelular durante el período Cámbrico. Sin embargo, esta hipótesis sigue siendo polémica, aunque está creciendo en popularidad entre los investigadores, según la evidencia presentada en su favor.
La tercera glaciación, Andino-Sahariana, corresponde a una serie menor de sucesiones glaciación-interglacial que ocurrieron entre hace 460 Ma y 430 Ma.
La cuarta glaciación, Karoo, tuvo extensos periodos glaciales de 350 a 250 Ma. La actual, y
La Quinta era de hielo, llamada Glaciación Cuaternaria, ha visto ciclos de periodos glaciales más o menos extensos, de 40 000 o menos años y 100 000 años.
Ciclos glaciales cuaternarios.
Ciclos periodo glacial e interglaciar representados por el CO2 atmosférico, medido a partir de muestras de núcleos de hielo que se remontan a 800 000 años.
Originalmente, los periodos glaciales e interglaciares de la edad de hielo cuaternaria fueron nombrados por sus características geológicas, y sus nombres varían de una región a otra de la Tierra. El registro marino conserva todas las glaciaciones pasadas, las pruebas con base en tierra son menos completas porque glaciaciones sucesivas pueden borrar las pruebas de sus predecesoras. Los núcleos de hielo provenientes de las acumulaciones de hielo continental también provén un registro completo, pero no retroceden tanto en el tiempo como los datos marinos. Los datos del polen procedente de lagos y pantanos, así como los perfiles de loess, proporcionan importantes datos de correlación basados en la tierra.
Hay cinco ciclos glaciales en el Pleistoceno registrados en los sedimentos marinos durante el último medio millón de años, pero solo dos interglaciares clásicos fueron reconocidos originalmente sobre la tierra durante ese período
La evidencia basada en tierra funciona aceptablemente bien hacia atrás hasta el estadio isotópico MIS 6, pero ha sido difícil coordinar las etapas usando evidencia solo con base en tierra antes de esa. Los datos basados en tierra son esencialmente útiles en la discusión de las formas terrestres, y correlacionando la conocida etapa isotópica marina con ellos.
