Lurraren eboluzio klimatikoaren aztarnen bila

EHUko Geologia Departamentuko ikerlari doktorea

Zabaldu:
Twitter
Facebook
Emaila

Egun Lurrean gertatzen ari den klima-aldaketaren aurrean iragarpen sendoak egiteko, ezinbestekoa da jakitea historian zehar klimak zer bilakaera izan duen. Arrokek osatzen duten erregistro geologikoak aukera ematen du milioika urtean klima nola aldatu den aztertzeko. Gure inguruan badira mundu mailako zenbait gertakari klimatikoren ezagutzan ekarpen nabarmenak egin dituzten segida geologikoak.

Gertatzen ari den aldaketa klimatikoari aurre egitea gaur egungo gizarteak dituen erronka handienetariko bat da. Zientzialariek hainbat modelo klimatiko eraiki dituzte, Lurra berotzearen ondorioz kondizio klimatikoek zer bilakaera izango duten aurreikusi nahian. Iragarritako etorkizunak ez dirudi batere ona. Berotegi-efektua areagotzen duten gasen emisio-tasak nabarmen jaisten ez badira, hurrengo hamarkadetan munduko batez besteko tenperatura 1,5-2 ºC igotzea espero da. Horri lotuta, hainbat ondorio kaltegarri aurresaten dituzte adituek; besteak beste, basamortutzea areagotzea, sasoi euritsuak biziagotzea, itsas maila igotzea eta zenbait izaki bizidun desagertzea. Mundu mailako albisteek argira atera dutenez, ondorio horietako batzuk bidean daude egun. Baina, nola aurreikusi berotze horrek zer eragin izango duen Lurreko klimaren dinamikan? Etorkizuneko eszenatoki klimatikoa eraikitzeko, ezinbestekoa dugu gure planetaren historia klimatikoan murgiltzea, aurretik izan diren muturreko gertakari klimatikoek izan zuten eragina aztertzeko.

1. irudia: Artxibo klimatikoek erakutsi ditzaketen denbora-tarteen luzera eta erresoluzioa. Arg. Ruddiman 2007tik moldatua.

XIX. mendera ailegatzen diren zenbait parametro klimatikoren erregistro instrumentalak baditugu ere, Lurrak dituen milaka miloi urteak kontuan hartuta ezerezean geratzen dira. Orduan, zelan egin dezakegu denboran atzera aspaldiko Lurreko klima nolakoa zen jakiteko? Horretan oinarritzen da paleoklimatologia. Paleoklimatologoek oso antzinako klima nolakoa zen ikertzen dute, baita horren jatorria eta ondorioak ere, hainbat artxibo natural aztertuz (izotz-zundaketak, aintzira eta itsasoetako sedimentuak eta arroka sedimentarioak, besteak beste). Erregistro horiek erakusten dituzten ezaugarri fisiko, kimiko eta biologikoek garai ezberdinetako kondizio klimatikoak argitzen laguntzen dute. Ez dago historia geologiko osoko eboluzio paleoklimatikoa hartzen duen erregistrorik. Jatorri ezberdinetako seinale paleoklimatikoen integrazioari esker lortu da Lurraren historia klimatikoan sakontzea. Artxibo bakoitzak bere ezaugarriak ditu, eta, zein adin-tarte eta zenbateko erresoluzioarekin ikertu nahi den kontutan izanik, material batzuk edo besteak aukeratzen dira. Adibidez, izotz-zundaketek oso erregistro fidagarri eta zehatzak ematen badituzte ere, azkeneko milioi urte gutxi batzuk bakarrik aztertzea baimentzen dute.

Gaur egungo klima-aldaketarekin erlazionatutako ikerketa paleoklimatiko ugari Lurraren historiako azkeneko 2,59 milioi urteetan oinarritu dira, hots, Kuarternario periodoan. Garai horretan, guztiontzat ezagunak diren glaziazioak gertatu ziren, besteak beste. Hala ere, modelo klimatikoen iragarpenen arabera, egungo eta etorkizuneko beroaldi azkarrak ez dauka parekorik iragan hurbilenean. Aurreikuspenen arabera, oraingo gas-emisioak mantenduz gero, Eozeno garaian (orain dela 56 milioi urte) izandako klimaren antzekoa izango dugu 2150an. Eozeno garaian, lurrazaleko batez besteko tenperaturak maximo bat erregistratu zuen, gaur egungoa baino 13 ºC beroagoa. Berotegi-efektua areagotzen duten gasen kontzentrazioa eta tenperatura hain ziren altuak, non poloetako izotza desagertu baitzen. Berotegi-efektua areagotzen duten gasen kontzentrazio altuei lotutako Lur planetaren sasoi bero horiei greenhouse (berotegi ingelesez) deitzen zaie. Eozenoa Lurraren historiako azken greenhouse periodoa izan da, baina garai zaharragoetan ere, adibidez Kretazeoaren erdialdean (orain dela 95 milioi urte), antzeko kondizioak izan ziren. Sasoi bero horietan, gainera, klima orokorrean beroa izateaz gain, noizbehinka tenperaturaren igoera azkar eta bortitzekin lotutako gertakari klimatikoak erregistratu ziren, gaur egungo aldaketa klimatikoaren analogoak izan daitezkeenak. Adibide moduan, Eozeno periodoari hasiera eman zion maximo termikoa (PETM: Paleocene-Eocene Thermal Maximum) edo Kretazeo erdiko gertakari ozeaniko anoxikoak (OAE: Oceanic Anoxic Event) ditugu.

2. Irudia. Azken 65 milioi urteetako batez besteko tenperaturen eboluzioa, egungoarekin konparatuta. Joera klimatiko nagusiak ikus daitezke, hala nola ia gaur egun arte iraun duen batez besteko hozte orokorra, baita emisio-egoera ezberdinen aurrean modeloek aurreikusitako tenperatura-igoera ere. Arg. Burke et al. 2018 lanetik moldatuta.

Ikusitakoaren arabera, bereziki interesgarriak dira dozenaka milioi urte batzuk baino gehiago dituzten segida paleoklimatikoak. Adin horietako erregistro paleoklimatikoak sedimentu-segidetan aztertu dira maiz. Sedimentuak partikula solido batzuk dira, atmosferan, hidrosferan eta biosferan eragiten duten prozesu eta fenomenoen ondorioz eratu, garraiatu eta pilatzen direnak. Askotan, bare dauden ur-masetan metatzen dira, eta bertan bizi diren organismoen aztarna mineralizatuak (oskolak, eskeleto-zatiak…) barneratzen dituzte. Zenbait ingurunetan metatutako sedimentuen konposizio fisikoa (pikor-tamaina, egitura sedimentarioak…), kimikoa (isotopo egonkorrak, mineral-edukia, konposizio kimikoa…) eta fosil-edukia inguruko kondizio klimatikoen isla izaten dira. Dozenaka milioi urtetako sedimentuak aurkitzea ez da erraza. Horretaz gain, seinale klimatikoa ondo gordetzeko, erregistroek sedimentazio jarraitua eta konstantea erakutsi behar dute, hura distortsionatu dezakeen aktibitate tektoniko bortitzaren eraginik gabe.

Ondo bidean, aipatutako kondizio egokiak ur-masa lasaietan topa daitezke, hots, aintziretan eta itsaso zabalean. Pentsatzekoa da ehunka edota milaka metroko sakoneran metatzen diren sedimentu itsastarrek ezer gutxi esan dezaketela lurrazaleko kondizio klimatikoei buruz. Dena dela, itsaso sakonean metatutako sedimentuen parte batek kontinentean du jatorria, haizeak garraiatuta edota ur-korronteen ondorioz helduak dira. Beste parte batek, askotan nagusia, jatorri itsastarra izango du. Jatorri itsastarreko frakzio garrantzitsuena bertan bizi diren organismoen oskol zein eskeleto mineralizatu mikroskopikoez osatuta dago. Izaki bizidun horiek ere klimak eragiten dituen ozeano azaleko kondizio fisiko-kimikoen menpe daude; hortaz, batzuetan gai dira kliman izandako aldaketak erregistratzeko. Bizkaiko golkoan egindako zenbait sedimentu-zundaketatan, adibidez, itsasoan bizi ziren organismo mikroskopikoen eta sedimentuen ezaugarri fisiko eta kimikoen azterketari esker, azkeneko 140 mila urteetan gertatutako bilakaera klimatikoa ikusi ahal izan da.

Bizkaiko golkoko sedimentuek adin oso-oso zaharrak aztertzea baimendu ez badute ere, itsaspeko sedimentuen ikerketari esker, 100 milioi urteko seinale paleoklimatikoa berreraikitzea lortu da. Erregistro luze eta zaharragoak lortzeko, kostatik ehunka kilometro urrundu eta beste hainbat metroko ur-zutabe baten azpian murgildu behar izan da. Euskarri teknologiko oso aurreratua behar da baldintza horietan hainbat metrotako zundaketak egiteko. Imajinatzekoa den bezala, azpiegitura hori ez dago ikertzaile guztien eskura. Hortaz, zundaketa ozeaniko horietako bat aztertzeko modurik ez badugu, ez dago aukerarik antzinako paleoklima ikertzeko? Ba, zorionez bai!

Badago eskuragarriago dagoen eta adin zaharragoak aztertzea baimentzen duen beste erregistro-mota bat: arroka sedimentarioak. Arroka sedimentarioak arroka bihurtzeraino gogortu eta trinkotutako sedimentuak dira. Sedimentuak lurpean geratzen direnean gertatzen diren pikorren arteko fluidoen mugimenduen eraginez eta gainean metatzen zaizkien sedimentu gazteagoek eragindako presioaren ondorioz bihurtzen dira sedimentuak arroka. Altxamendu tektonikoari esker, lurpean oso sakon eratutako arroka oso zaharrak lurrazalean topa ditzakegu gaur egun. Arroka horiei esker, 100 milioi urte baino zaharragoak diren erregistroak azter daitezke, tartean artxibo paleoklimatikoa. Horretaz gain, Lur planetak jasandako kontinenteen jitoa, aktibitate tektonikoa, gertakari estralurtarrak, izaki bizidunen suntsipen eta agerpenak eta beste hainbat kontu geologikoren erantzunak gordetzen dituzte arrokek. Zoritxarrez, zenbat eta zaharragoak izan arrokak, metatu ondorengo prozesuen eragin handiagoa izan dezakete, eta arrokaren jatorrizko seinale klimatikoa eraldatu dezakete prozesu horiek. Hortaz, arroka-segidak sakonki aztertu behar dira, laginak eta aztertuko diren parametroak kontuz aukeratuz.

Gure eskualdean, mendi-puntetatik itsaslabarretaraino, arroka sedimentarioak dira nagusi. Arroka horiek Eusko Kantauriar arroa deritzon sakonune sedimentarioan metatutako materialez osatuta daude. Arroan gutxi gorabehera 250 eta 35 milioi urte bitarteko erregistro sedimentarioa pilatu zen. Pirinioen altxamendua eragin zuten esfortzu tektonikoen ondorioz aurkitu ditzakegu gaur azaleratuta arroka sedimentario horiek. Hortaz, aspaldiko sedimentuek osatutako azaleramenduak aztertzeko, gasolina apur bat eta mendiko botak bakarrik gastatuko ditugu.

3. Irudia. Zumaiako flyscha, Itsaso sakonean metatutako sedimentuz osatutako milioika urtetako segida geologikoa. Bertan hainbat gertakari geologikoren erreferentziazko erregistroak ditugu, baita paleoklimatikoak ere, hala nola PETMrena. Arg. Naroa Martínez Braceras

Azterketa paleoklimatikoak egiteko ezin hobeak diren segida geologiko ugari aurkitu dira Eusko Kantauriar arroan, mundu mailan eragin zuten zenbait gertakari klimatikoren ezagutzarako gako izan direnak. Gure kostaldeko zenbait azaleramendutan, hain zuzen, gorago aipatutako greenhouse garaietan itsaspeko sakonera handian metatutako arroken segidak topa daitezke. Horren adibide dira Deba-Zumaian edo Uribe Kostan azaleratzen diren arroka-segidak, zeinak taulakarak eta alborantz jarraituak diren milaka geruzaz osatuta daudelako bereizten baitira. Geruza horiek Lurreko historia paleoklimatikoa gordetzen duen liburuaren orrialdeen parekoak dira, eta, haietan gordetako hainbat parametro fisiko, kimiko eta biologiko irakurriz, antzinako klimaren bilakaera ezagutzeko aukera ematen dute. Zumaian mundu mailan erreferentziazkoa den itsaspeko PETMaren erregistro paregabe bat daukagu, hainbat herrialdetako ikertzaileak erakarri dituena. Bizkaian, Sopelatik Punta Galearaino doazen itsaslabarretan, PETMaren erregistro partzialak azaleratzeaz gain, Eozenoan mundu mailan izandako beste zenbait gertakari klimatiko ahulagoren erregistroak identifikatu dira, garrantzitsuak Lurreko klimaren aldagarritasuna ondo ezagutzeko. Horretaz aparte, Kretazeo erdiko zenbait OAEren erregistro paregabeak aurkitu dira Eusko Kantauriar arroko sakonera ertaineko plataforma kontinentaletan; gaur egun, Aralar, Pagasarri edota Kantabriaren mendebaldeko azaleramenduetan aurkitu ditzakegu.

Bibliografia

Burke, K.D., Williams, J.W., Chandler, M.A., Haywood, A.M., Lunt, D.J. eta Otto-Bliesner, B.L. 2018. “Pliocene and Eocene provide best analogs for near-future climates”. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(52), 13288-13293.

Martínez‐Braceras, N., Payros, A., Arostegi, J., eta Dinarès‐Turell, J. 2021. “Physical and geochemical record of an early Eocene carbon‐cycle perturbation on a turbiditic continental margin”. Sedimentology, 68(2), 881-904.

Millán, M. I., Weissert, H. J., Fernández-Mendiola, P. A., eta García-Mondéjar, J. 2009. “Impact of Early Aptian carbon cycle perturbations on evolution of a marine shelf system in the Basque-Cantabrian Basin (Aralar, N Spain)”. Earth and Planetary Science Letters, 287(3-4), 392-401.

Pujalte, V., Baceta, J. I. eta Schmitz, B. 2015. “A massive input of coarse-grained siliciclastics in the Pyrenean Basin during the PETM: the missing ingredient in a coeval abrupt change in hydrological regime”.Climate of the Past,11(12), 1653-1672.

Rodriguez-Lazaro, J., Pascual, A., Cacho, I., Varela, Z. eta Pena, L. D. 2017. “Deep-sea benthic response to rapid climatic oscillations of the last glacial cycle in the SE Bay of Biscay”. Journal of Sea Research, 130, 49-72.

Ruddiman, W.F. 2008. Earth`s climate. Past and future. W. H. Freeman and Company, New York.

Tierney, J. E., Poulsen, C. J., Montañez, I. P., Bhattacharya, T., Feng, R., Ford, H. L., ... eta Zhang, Y. G. 2020. “Past climates inform our future”. Science, 370(6517), eaay3701.