Fa uns 13.000 anys, el flux d’aigua del Mediterrani cap a l’Atlàntic era el doble que l’actual

Durant el Younger Dryas, es va duplicar el flux de masses d’aigua del Mediterrani oriental cap a l’oceà Atlàntic a través de l’estret de Gibraltar, segons un estudi publicat a la revista Communications Earth & Environment, del grup Nature. El treball aplica la tècnica innovadora dels isòtops del neodimi (Nd) per reconstruir les condicions del Mediterrani des de l’última desglaciació, fa uns 14.000 anys.

L’estudi forma part de la tesi doctoral que està elaborant Sergio Trias-Navarro, sota la direcció el professor Leopoldo Pena i la catedràtica Isabel Cacho, del Grup de Recerca Consolidat (GRC) en Geociències Marines de la Facultat de Ciències de la Terra de la Universitat de Barcelona. El treball presenta alguns dels resultats més rellevants del projecte TIMED del Consell Europeu de Recerca (ERC Consolidator Grant), i compta amb una destacada participació de membres del GRC en Geociències Marines, a més d’experts de la Universitat La Sapienza de Roma, la Universitat de Palerm i l’Escola Politècnica Federal de Zuric (ETH).

El canvi climàtic més intens dels darrers 13.000 anys

El Younger Dryas és l’episodi de canvi climàtic més intens dels darrers 13.000 anys i de més repercussió a escala planetària. La seva finalització va suposar l’inici de l’Holocè, el període interglacial en què ens trobem actualment. «Durant l’Holocè també ha existit variabilitat climàtica, com ara els episodis coneguts com la Petita Edat de Gel, l’anomalia climàtica medieval o el període càlid romà. Però aquesta variabilitat climàtica va tenir una intensitat relativa inferior, amb diferents expressions climàtiques regionals, sense capacitat de generar canvis a escala global», detalla la catedràtica Isabel Cacho, del Departament de Dinàmica de la Terra i de l’Oceà.

El treball també analitza el darrer sapropel, un episodi de l’Holocè posterior al Younger Dryas, lligat a un increment extraordinari de les pluges a la regió Mediterrània, en especial al nord de l’Àfrica. L’estudi proporciona la primera quantificació dels canvis que durant aquest episodi es van produir en la circulació profunda del Mediterrani oriental, i estima que es va reduir fins a una quarta part en relació amb el Younger Dryas. Pel que fa a l’impacte que aquest esdeveniment podria haver tingut en l’oceanografia de l’Atlàntic nord, els experts indiquen que es desconeix.

El nou treball dona suport a la hipòtesi que l’augment de l’aportació de sal de la Mediterrània cap a aigües atlàntiques durant el Younger Dryas va ser clau per reactivar la circulació de l’Atlàntic nord: va generar un escalfament ràpid a Europa i al Mediterrani que va marcar l’inici de l’Holocè.

«Les masses d’aigua del Mediterrani són una de les principals fonts de sal de l’Atlàntic nord. La salinitat de les aigües és un factor important en oceanografia, ja que determina la densitat de les masses d’aigua. Per tant, és un procés clau en la formació d’aigües profundes a l’oceà Atlàntic i és el motor de la circulació global oceànica», subratlla l’investigador Sergio Trias-Navarro.

Una tècnica innovadora per estudiar els oceans del passat

Com en altres treballs previs del GRC en Geociències Marines, l’equip ha aplicat la tècnica innovadora dels isòtops radiogènics del neodimi com a traçadors geoquímics per reconstruir les condicions oceanogràfiques del passat. Aquest treball analític s’ha dut a terme als laboratoris LIRA i PANTHALASSA, uns equipaments de suport a la recerca únics a Catalunya ubicats en espais de la Facultat de Ciències de la Terra i dels Centres Científics i Tecnològics de la UB (CCiTUB) i coordinats pels experts Leopoldo Pena i Isabel Cacho.

«Comparats amb altres tipus de traçadors geoquímics, els isòtops del neodimi tenen el gran avantatge de ser conservatius. Per tant, no interactuen ni es troben afectats per processos biològics, per exemple per la productivitat biològica o la degradació de la matèria orgànica», subratlla el professor Leopoldo Pena, coautor del treball. «Aquesta tècnica permet anar més enllà del temps i pot aplicar-se en reconstruccions oceanogràfiques tant del present com del passat. Així, ens permet conèixer la dinàmica de l’oceà i reconstruir l’oceanografia molt abans que la poguéssim observar o mesurar per nosaltres mateixos amb altres eines científiques», afegeix l’expert.

Younger Dryas: un mirall per a la Mediterrània del futur?

Encara hi ha moltes incògnites sobre l’impacte potencial de les aigües del Mediterrani en la circulació de l’Atlàntic nord. Tot i que cada cop hi ha més interès científic, «bona part dels estudis oceanogràfics centrats en l’oceà Atlàntic no consideren el Mediterrani, i potser s’ha minimitzat el paper de les aigües mediterrànies en la circulació atlàntica», remarquen els autors.

El darrer informe del Grup Intergovernamental d’Experts sobre el Canvi Climàtic (IPCC) presenta el Younger Dryas com un exemple dels canvis previsibles de pluviositat que tindran lloc a la Mediterrània a conseqüència d’una esperable reducció de la circulació de l’Atlàntic nord. «Per altra banda, segons les projeccions per a finals del segle XXI, la circulació del Mediterrani es debilitarà, i en conseqüència també ho farà la seva contribució cap a l’oceà Atlàntic», apunta Isabel Cacho, coordinadora del projecte TIMED. «En el context actual de canvi climàtic, cada cop són més necessaris estudis com aquest per conèixer millor la sensibilitat de la circulació de la Mediterrània respecte a diferents situacions climàtiques».

«El Younger Dryas no és un anàleg perfecte per als canvis futurs, ja que actualment ens trobem amb un efecte d’hivernacle molt més amplificat. Ara bé, el nostre treball revela que el canvi d’aridesa esperable per a finals de segle és capaç d’induir una intensificació de la circulació mediterrània, tot i que l’escalfament previst podria contrarestar aquest efecte. Per això, cal conèixer millor el pes relatiu que aquestes dues variables, temperatura i humitat, han tingut en l’evolució de la circulació del Mediterrani», conclou l’equip investigador.

Article de referència:

Trias-Navarro, S.; Pena, L. D.; de la Fuente, M.; Paredes, E.; Garcia-Solsona, E.; Frigola, J.; Català, A.; Caruso, A.; Lirer, F.; Haghipour, N.; Noel Pérez-Asensio, J.; Cacho, I. «Eastern Mediterranean water outflow during the Younger Dryas was twice that of the present day». Communications Earth & Environment, abril de 2023. Doi: /10.1038/s43247-023-00812-7