Un blog de ciencia para entender el funcionamiento del planeta y su relación con la historia de la humanidad
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En una de las primeras entradas de este blog expliqué lo que es la Oscilación Sureña de El Niño (ENSO en sus siglas en inglés) y comentaba hacia el final que la variabilidad del ENSO no es tan sencilla como se había descrito en la segunda mitad del siglo 20 y que cada vez es más claro que el ENSO presenta modos muy diversos, más allá de El Niño y La Niña. Hoy intentaré explicar aquí un poco esa diversidad en vista de las confusas informaciones que están saliendo en medios de referencia como la BBC. Por si no lo recuerdan, el ENSO es un acoplamiento del océano y la atmósfera en el Pacífico tropical. La intensidad de los vientos determinan la posición de las anomalías de agua fría y caliente en la superficie del océano, lo que a su vez está relacionado con la circulación atmosférica. Donde se acumula agua cálida es donde mayor convección de vapor de agua hay en la atmósfera y por lo tanto donde más precipitaciones. De la misma forma que cualquier movimiento convectivo, todo lo que sube tiene que bajar, y este descenso se produce en la zona con la anomalía fría de temperatura del mar. El caso es que esas anomalías de temperatura pueden situarse en diferentes zonas del Pacífico tropical, siendo unas más comunes que otras. Durante la segunda mitad del siglo XX, lo más recurrente fue que las anomalías se situaran junto ambas orillas del Pacífico tropical. Así, El Niño clásico (también denominado canónico o del Este del Pacífico – EP-El Niño desde ahora), presenta una anomalía positiva (cálida) en las costas de Ecuador-Perú y negativa (fría) en la zona de Indonesia. La Niña clásica (EP-La Niña) sería al revés, anomalía fría en Ecuador-Perú y cálida en Indonesia. Aquí les dejo el gif que hice para recordarlo. Sin embargo esta tendencia parece que cambió hacia los años 90, cuando otro modo del ENSO se ha empezado a hacer más recurrente. Los primeros que lo identificaron fueron los japoneses y le llamaron El Niño modoki, que viene a significar algo así; "como El Niño pero diferente". El Niño modoki presenta una anomalía cálida en el centro del Pacífico tropical, por eso también se le llama El Niño del Centro del Pacífico (CP-EL Niño), con anomalías negativas en Ecuador-Perú e Indonesia. La CP-La Niña sería al contrario, una anomalía negativa en el centro del Pacífico y positivas en Ecuador-Perú e Indonesia. Por lo tanto cuando es del centro del Pacífico hay un doble circuito atmosférico, y no sólo uno como en el canónico, y eso produce efectos contrarios en las costas tropicales de América, pero no muy diferentes en el centro y oeste del Pacífico. O al menos eso es lo que se piensa actualmente. Aquí abajo lo pueden ver caricaturizado. Sabiendo esto, ahora les puedo decir que lo que en esta noticia llaman El Niño costero, es en realidad un La Niña del Centro del Pacífico, que es la situación que hay actualmente (marzo 2017) y que está haciendo estragos en Perú. Esto en términos paleoclimáticos es muy interesante, porque tenemos una situación más parecida a La Niña, pero que en las costas de Ecuador-Perú se parece más a El Niño, por lo que puede producir confusiones en las reconstrucciones climáticas y en las interpretaciones de los archivos documentales. De hecho cuando vimos la reconstrucción de la sequía medieval con anillos de árboles de Norte América, ésta sequía se relaciona tradicionalmente con condiciones como La Niña ya que coincide con registros de corales del centro del Pacífico. Sin embargo los registros de precipitación a partir de sedimentos de lagos y de cuevas de Ecuador y Panamá sugieren que en esa época predominaban condiciones como El Niño. Una forma de reconciliar esas posturas es asumir que durante aquella época dominaba un modo del ENSO parecido al del Centro del Pacífico, concretamente un CP-La Niña. Como comentario final, es importante remarcar que los registros instrumentales del último siglo no son tan fiables y lo importante que es acudir a reconstrucciones paleoclimáticas para ver toda la verdad. Por ejemplo, hasta hace poco se asumía que en Norteamérica las lluvias de invierno y las de verano eran opuestas. Si llovía mucho en invierno, había nieve en las montañas que reflejaba la irradiación solar y en verano el monzón, que se intensifica con la cantidad de calor acumulado en tierra, no era tan fuerte. Esto que era muy lógico para el periodo con observaciones instrumentales desde los años 40 para acá, ahora se ha visto que es erróneo. Un artículo reciente sobre la precipitación en Arizona midió en árboles el crecimiento de la madera temprana (en primavera y que se relaciona con lluvias de invierno) y el crecimiento de la madera tardía (que crece en verano y depende del monzón) y se ha visto que esa regla tomada como “escrita en piedra” es en realidad una excepción. Durante los últimos 400 años, esa relación opuesta de lluvias de verano-invierno sólo es consistente para la segunda mitad del siglo XX cuando la mayoría de la teoría climática ha sido propuesta. ¿Y si resulta que lo que hemos medido del ENSO es también casualidad y El Niño clásico es en realidad la excepción? ¿Se ha preguntado por qué en los noticieros se habla tanto de Venezuela? No ya comparado con otros países sudamericanos, sino incluso comparado con potencias como Alemania o Japón. Evidentemente sus peculiares gobernantes no facilita al país a pasar desapercibido, pero como supondrá la respuesta es otra. La respuesta corta es que Venezuela tiene las mayores reservas de petróleo del mundo y eso llama la atención de muchos interesados. La respuesta larga, que es la que les voy a contar yo, es porque el Amazonas antes fluía en sentido contrario. Y eso ya necesita más explicaciones. Si nos fijamos en la animación de arriba, en la parte de la actual Sudamérica, vemos cómo al separarse de la actual África la zona norte está separada en dos, con un gran mar interior en medio. En el oeste una incipiente cordillera Andina, y hacia el Este, los altos que terminaron formando el macizo Guayanés y la meseta brasileña. Sin embargo no es totalmente exacto, porque la cordillera andina estaba separada en norte y sur y el agua de los ríos seguía dos caminos; el camino del actual Orinoco, hacia el Caribe, y gran parte de lo que hoy es la cuenca del Amazonas desembocaba en la Bahía del Pozo, una enorme bahía del Pacífico que se metía entre las montañas. Sí, el Amazonas, antes de tener ese nombre, nacía en el este y desembocaba en el oeste de Sudamérica hace unos 40 millones de años. Pero el levantamiento de los Andes cortó esa conexión con el Pacífico y todo el agua de lluvia empezó a fluir hacia el Caribe. Se formó un gran rio cuya parte norte ocupa ahora el Orinoco, pero que por aquel entonces drenaba el agua de una tercera parte de continente, llenándose de lo que aportaban los ríos; sedimentos y enormes cantidades de materia orgánica. Estos sedimentos, junto con el continuo levantamiento de los Andes, produjeron que ese fluir se dificultara y se formara un gran pantano, el pantano de Pebas, de un millón de kilómetros cuadrados. Para que se hagan a la idea, la mitad del tamaño de México, el doble de la de España. Un pantano que albergó una diversidad inmensa de cocodrilos según el registro fósil y que estaba lleno de moluscos y ostrácodos y seguro que de muchos otros organismos que por no tener estructuras duras como conchas, no dejaron ningún rastro. Un pantano que enterraba y enterraba más y más materia orgánica, tanto proveniente de los alrededores, como de la propia productividad del sistema pantanosos. No piense sólo en árboles, sino también en millones y millones de pequeñas microalgas que proliferaban en sus aguas.
Hoy, Venezuela y el petróleo del Amazonas está entre los grandes intereses de la geopolítica. Por algo es una palabra que empieza por “geo”. Pero nada es eterno y los Andes siguieron empujando para arriba y junto con los muchos sedimentos aportados el Amazonas empezó a fluir hacia el Atlántico, ganándose su nombre y divorciándose del Orinoco. El registro sedimentario que hay en el océano Atlántico, enfrente de la boca del Amazonas, nos dice que este cambio ocurrió hace unos 10 a 7 millones de años. El artículo del que han salido las cuatro imágenes que reconstruyen el pasado sudamericano provienen de uno de esos artículos que, aparte de su valía científica, es realmente bonito. Debería haber algún tipo de premio que reconociese esos artículos científicos que uno disfruta leyendo y que demuestran que la ciencia requiere de una enorme creatividad y sentido artístico.
Hoorn y colaboradores 2010. Amazonia Through Time: Andean Uplift, Climate Change, Landscape Evolution, and Biodiversity. Science Vol. 330, 927-931 [PDF] Según el usuario de meneame @landr, el título significa “el lago Agassiz nos fastidió” en euskera. Desde pequeño, cuando veraneaba en Zarautz siempre me llamó la atención ese idioma. ¿Por qué era tan diferente del español?, ¿por qué sólo se habla en una región tan pequeña? Sin embargo, para responder estas preguntas necesitamos una lógica inversa. Hace miles de años ocurrió algo que produjo una expansión rápida de las lenguas indoeuropeas mientras que otros idiomas quedaban reducidos a regiones particulares, como el euskera en las montañas y valles cercanos al Pirineo occidental. ¿Qué procesos llevaron al dominio de los idiomas de origen indoeuropeo que todavía dominan en el mundo como el español o el inglés. Esta es una historia que transcurre entre dos periodos fríos, el Dryas reciente y el evento de hace 8.2 miles de años, durante los que hubo unas transiciones culturales que terminaron siendo determinantes en el devenir de la humanidad. Este periodo comprende en Europa la denominada transición neolítica en la que se pasó de sociedades de cazadores-recolectores a las primeras sociedades agrícolas. Para tratar de entender estas transiciones primero tratemos de entender esos dos periodos fríos. La última glaciación comenzó su final hace aproximadamente 15 mil años debido a esos lentos cambios orbitales, de los que ya hemos hablado, capaces de cambiar el clima de todo el planeta. Sin embargo, el hielo tiene una resistencia a ser descongelado, y gran parte de lo que hoy es Canadá y norte de USA seguía cubierta de hielo por la placa Laurentina. En la parte sur de esta placa, el hielo desaguaba en el lago Agassiz y de éste hacia el Golfo de México por la cuenca del Misisipi. Este deshielo tuvo momentos abruptos que algunos autores creen relacionado con un meteorito que cayó en Canadá, aunque esto no está aceptado por gran parte de la comunidad científica. Sea como fuere, la cascada de eventos que produjo el deshielo está bastante aceptado. El deshielo de grandes masas hace que el continente que lo alberga se quite, literalmente, un peso de encima. Como los continentes están flotando sobre el manto terrestre, al quitar ese peso el continente se eleva, igual que se eleva un barco cuando se descarga. Esto produjo cambios en la altitud de Norteamérica, en la zona del lago Agassiz, y parte de ese agua encontró un camino más fácil y corto al mar, la Bahía Hudson en Canadá. Una vía directa al Atlántico Norte, el motor de la circulación termohalina. Y precisamente lo que hizo esa gran cantidad de agua dulce (o fresca) al ocupar la superficie del Atlántico Norte fue parar ese motor y disminuir la llegada de la corriente del Golfo hacia el norte. El resultado fue un nuevo periodo frío, entre 12900 y 11700 años antes del presente (aunque hay muchos problemas con esta cronología precisamente por el problema de la edad del agua que comenté la semana pasada), que se sintió especialmente en Europa, pero no sólo en Europa. Al Gore lo explica muy claramente en este video en su revisión de la circulación termohalina. El frío hizo que los pobladores se refugiaran en el suroeste, península Ibérica, y el sureste, estepa, Anatolia y oriente próximo, produciéndose una mezcla con los que ya habitaban esas regiones. A la izquierda, Europa justo antes del Dryas reciente, y a la derecha durante el Dryas reciente. Centro Europa pasa de ser un bosque de pinos y robles a una tundra helada inhabitable. Fechas en años radiocarbono. Para ver fuente click en imágenes En la región de oriente próximo (Siria, Israel, etc - "Levante" en las publicaciones en inglés) se produjeron unas condiciones mucho más secas. Allí vivía la cultura Natufiense (14500 a 11500 antes del presente), que fundó entre otros la ciudad de Jericó y que vivía de forma semi-sedentaria a pesar de ser cazadores-recolectores. Aunque con muchas controversias, hay quien dice que fue este periodo frío el que propició el inicio de la agricultura en el Creciente Fértil, ya que la disminución de las poblaciones salvajes de cereales, hizo que los pueblos de entonces comenzasen a cuidar esas semillas que les alimentaban. Un poco más al norte de la zona de la cultura Natufiense, en Turquía, todavía asombra a los arqueólogos los restos de Göbekli Tepe un poblado de hace 11500 años con evidencias de agricultura. Arriba A y B la relación temporal de las temperaturas con las culturas que poblaron Oriente próximo. Mapas: a la izquierza, evidencias arqueológicas del paleolítico (~30-13 mil años antes del presente). A la derecha, evidencias arqueológicas del neolítico (~12.5-7 años antes del presente). En azul, los “refugios de plantas”, en verde oscuro son bosques y verde claro lo que se llama el Creciente Fértil uno de los núcleos de origen de la agricultura y ganaderia. De Platt y colaboradores 2017 Pero el frío fue desapareciendo, ya que con el tiempo la circulación termohalina recuperó su fuerza y el calor que trae la corriente del Golfo volvió a hacer el norte de Europa más habitable. Hacia el año 10000 antes del presente las temperaturas no eran muy diferentes de las de ahora y había un continente entero por recolonizar. Se adelantaron los cazadores recolectores desde sus refugios en el norte de la Península Ibérica y la estepa Euro-Asiática. Con el clima más benigno empezaron a recolonizar Europa central siguiendo a los animales que también recolonizaban la anteriormente fría región. Estos cazadores-recolectores llevaban consigo sus costumbres e idiomas. Del Norte de la península Ibérica un idioma que es el origen del euskera. De la Estepa, los idiomas Urálicos, que hoy tienen diferentes idiomas, el saami, húgaro y estonio entre otros. Posiblemente ambos núcleos estuvieron conectados, en base a cierta similitud genética que hay entre vascos y los saami de escandinavia. Fueron los dueños de Europa. Parecía que el desagüe del lago Agassiz les había favorecido, pero fue solo un espejismo. Desde la Anatolia, actual Turquía, unas sociedades que ya dominaban la agricultura se disponían a colonizar Europa en migraciones familiares. Su base lingüística, el indo-europeo, es la raíz de la que han salido el inglés, el español, alemán y la mayoría de los idiomas mayoritarios del continente. La colonización agrícola fue probablemente más lenta en su extensión geográfica, pero imparable por su importancia demográfica. Los restos óseos indican que en general los primeros agricultores tenían peor vida que los cazadores recolectores, con más achaques, debido probablemente al trabajo que requiere labrar, sembrar, recolectar y tal vez también por una menor variedad de alimentos o enfermedades provenientes de los animales domesticados. Por lo tanto, la agricultura no se impuso porque fuese mejor para el humano, ni los agricultores más inteligentes, se impuso por una simple cuestión numérica; su vida sedentaria les permitía tener más hijos. Hijos que además ayudaban con las labores agrícolas. Esto probablemente fue arrinconando a los cazadores recolectores, sobretodo en el norte, donde había más caza y se dificultaba el cultivo de alimentos. Hace alrededor 8200 años, ambos tipos de vida probablemente convivían, aunque numéricamente fueran mayoría los agricultores. Hasta que el lago Agasiz decidió echar una última descarga en el Atlántico Norte. El llamado evento 8.2 fue un evento similar al Dryas reciente, un nuevo enfriamiento relacionado con la presencia de agua del deshielo en el Atlántico Norte y la correspondiente detención de la circulación termohalina. No fue tan severo como el Dryas reciente, ni en frío, ni en tiempo. Fueron aproximadamente 200 años más fríos que los agricultores pudieron capear, seguramente con muchas dificultades, pero que perjudicó enormemente a los cazadores-recolectores como indica la práctica desaparición de sus idiomas en toda Europa Central. Estos cazadores probablemente se movieron a sus lugares refugio, el norte de la península Ibérica donde el euskera es un idioma relicto, y las regiones Báltica y los Urales, donde se conservan otros idiomas pre-indoeuropeos. Esto ocurrió hace unos 8000 a 7000 años, dependiendo de a qué datos genéticos hagas caso. Fueron los agricultores centroeuropeos y no de Anatolia, los que se mezclaron con los cazadores ibéricos y formaron el linaje vasco actual. Dicen las malas lenguas que desde entonces, y en base a la escasez de sexo que hay en el país vasco, la reproducción por clones mantiene sus genes separados ;-) ¿Pero cómo se sabe todo esto? Curiosamente genes e idiomas muestran patrones comunes en su evolución; evolución biológica para los genes y evolución cultural de los idiomas. Por ejemplo, el aislamiento en valles, islas o sierras, conduce a la creación de nuevas especies biológicas y también a nuevos dialectos e idiomas. Con la actual globalización podemos observar cómo la aparición de anglicismos en todos los idiomas es una fuerza de homogeneización cultural. Aunque con incertidumbres cronológicas, el estudio de las tasas de cambio de idiomas y genes a lo largo del tiempo nos permite poner fechas a la separación o unión de poblaciones. De todo esto se deduce que el estudio de los idiomas y de los genes humanos también nos está aportando información de cambios pasados en el planeta que afectaron a las poblaciones humanas y que combinados con datos arqueológicos o de paleo nos aportan una valiosa información como han podido ver en esta entrada. En este caso somos los humanos y nuestra cultura el paleoregistro donde podemos encontrar un proxy de nuestras migraciones. Referencias
Sobre la incertidumbre en las fechas del Dryas reciente. Tree rings and ice cores reveal 14C calibration uncertainties during the Younger Dryas Evidencias genéticas de migraciones desde el creciente fértil. Mapping Post-Glacial expansions: The Peopling of Southwest Asia Evidencias genéticas de convivencia entre cazadores-recolectores y agricultores. The Neolithic Transition in the Baltic Was Not Driven by Admixture with Early European Farmers Evidencias genéticas de la expansión cántabra hacia centroeuropa. mtDNA Analysis Reveals a Major Late Paleolithic Population Expansion from Southwestern to Northeastern Europe / A Signal, from Human mtDNA, of Postglacial Recolonization in Europe Evidencias genéticas de la llegada de los agricultores de centroeuropa que se mezclaron con los cazadores recolectores de Iberia. Ancient genomes link early farmers from Atapuerca in Spain to modern-day Basques / y la separación del resto de linajes, The Basque Paradigm: Genetic Evidence of a Maternal Continuity in the Franco-Cantabrian Region since Pre-Neolithic Times El reloj lingüístico pone la expansión Indoeuropea simultanea a la agrícola desde la Anatolia. Mapping the Origins and Expansion of the Indo-European Language Family La tranquilidad cántabra durante el Dryas reciente. Were there human responses to Younger Dryas in Cantabrian Spain? Sobre la calidad de vida de los agricultores hay mucha información, este de ejemplo. Human Health and the Neolithic Revolution |
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