01.01.2025 - 21:40
|
Actualització: 02.01.2025 - 11:32
The Washington Post · Sarah Kaplan
No hi havia res impressionant a simple vista en la cloïssa que reposava a la coberta del vaixell de recerca Bjarni Sæmundsson. La criatura grisa i apagada, extreta del fangós fons de l’Atlàntic Nord, no era diferent dels milions de cloïsses pescades i cuinades cada any per fer sopa.
Però aquesta era destinada a una funció molt més gran que la d’omplir un plat.
El modest bivalve –batejat com a Hafrún, una paraula islandesa que significa “misteri de l’oceà”– era l’animal viu més vell mai trobat pels científics. Durant cinc-cents set anys, va viure entre els corrents canviants de la costa islandesa, va notar com l’aigua es tornava més salada o menys i va suportar de manera constant pujades i baixades de temperatura. Amb els anys, Hafrún va enregistrar aquestes observacions en la composició molecular de la seva closca i així va documentar el trajecte d’un planeta en transformació en un lloc on cap humà podria arribar.
Quan es va observar sota un microscopi, Hafrún es va convertir en una mena d’historiadora i va oferir als investigadors perspectives noves sobre els misteris de l’oceà profund. Va servir de punt de referència perquè els experts poguessin entendre els canvis actuals a l’oceà Atlàntic. I també es va convertir en un oracle que va ajudar els científics a predir si l’escalfament global causat per l’activitat humana havia empès el sensible sistema de circulació de l’Atlàntic cap a un punt d’inflexió, que, en cas d’arribar-hi, podia devastar el món modern.
Els experts fa temps que saben que la circulació de retorn meridional de l’Atlàntic (AMOC, per les sigles en anglès), és a dir, el sistema de corrents oceànics que transporta calor i sal entre els hemisferis sud i nord, podria aturar-se de manera sobtada i irreversible a causa de l’augment de temperatura. Un nombre creixent de simulacions per ordinador, incloent-hi dues anàlisis preliminars publicades aquest estiu, mostren que l’aturada podria ser ben aviat, el 2050.
No obstant això, molts investigadors adverteixen que aquestes troballes no es poden confirmar sense dades reals, i els científics simplement no han monitorat l’AMOC prou temps per a detectar tendències de comportament o determinar exactament quan podria canviar.
Però ací entra en joc Hafrún.
“La història oceànica que enregistren aquests organismes és tot un ‘laboratori natural’ per a entendre realment el sistema”, explica David Reynolds, científic marí de la Universitat d’Exeter. “I ara podem respondre preguntes que abans no ens podíem ni fer.”
El sistema circulatori de la Terra
Els científics sovint descriuen l’AMOC com una cinta transportadora oceànica que mou aigua entre hemisferis i de la superfície a les profunditats. Però aquesta metàfora no fa justícia a la grandària i complexitat d’aquest sistema, que és més semblant al sistema circulatori humà. És un component essencial per a la salut del planeta: tan vital com la sang, tan poderós com un cor que batega.
El cicle comença a l’Atlàntic Sud, on el sol tropical escalfa la superfície oceànica. A mesura que l’aigua es mou cap al nord, travessant l’equador, comença a evaporar-se, cosa que augmenta la concentració de sal al corrent restant.
Aquest corrent calent i salat passa pel Carib, segueix la costa est nord-americana i travessa l’Atlàntic cap a Europa, fins que arriba a les fredes aigües de l’Àrtic. Allà, carregada de sal i refredada, l’aigua es torna més densa i s’enfonsa cap a les profunditats de l’oceà. A partir d’ací, viatja cap al sud pel fons marí, on es torna més freda i menys densa fins que arriba a l’Antàrtida i torna a emergir a la superfície.
El món que coneixem avui és el resultat d’aquest cicle vast i constant.
L’AMOC mou carboni cap a les profunditats de l’oceà i transfereix calor a una velocitat d’un quadrilió de watts per segon –cinquanta vegades el consum energètic de la humanitat. També influeix en les bandes de núvols que envolten l’equador i aporta pluja a l’Àfrica i l’Amazònia, i regula les temperatures moderades del nord d’Europa, cosa que explica per què Escòcia té un clima molt més benigne que no pas Alaska o Terranova tot i compartir la latitud.
Les diferències de temperatura i salinitat són el motor de l’AMOC. Sempre que l’aigua de l’Atlàntic Nord sigui prou salada –i, per tant, prou pesant– per a enfonsar-se quan es refreda, el sistema es manté en moviment.
Tanmateix, durant l’últim segle, l’activitat humana ha alterat aquest equilibri delicat. L’escalfament planetari ha causat que la capa de gel de Grenlàndia es fongui de pressa i afegeixi grans quantitats d’aigua dolça a l’Atlàntic Nord, cosa que interfereix en el corrent salat que normalment es dirigeix cap allà.
Si aquest fenomen continua, molts experts temen que l’AMOC arribi a un punt d’inflexió a partir del qual ja no pugui mantenir-se. Això implicaria un col·lapse sobtat i irreversible del sistema.
Un estudi publicat al febrer a la revista Science Advances va emprar la quantitat d’aigua dolça que circula per l’Atlàntic Sud per mostrar que l’AMOC s’havia debilitat significativament. Els mateixos investigadors van advertir aquest estiu passat que el sistema es podria col·lapsar a mitjan segle si el planeta continuava escalfant-se al ritme actual, fins i tot si es limitaven les emissions per mantenir l’escalfament per sota de 2 °C.
Mentrestant, les observacions reals ja han revelat senyals subtils que indiquen que l’AMOC no funciona com caldria. Per exemple, un tros d’aigua sota Grenlàndia s’ha mantingut més fred que la resta del planeta, cosa que mostra que la cinta transportadora oceànica pot perdre força.
A l’octubre, un grup de científics climàtics va enviar una carta oberta als mandataris nòrdics per demanar-los que es prenguessin seriosament el risc d’un col·lapse de l’AMOC en les dècades vinents. Una aturada parcial podria causar hiverns més freds al nord d’Europa, una pujada del nivell de la mar a la costa est dels Estats Units i alteracions dramàtiques en els patrons de pluja tropicals.
Tanmateix, l’absència de dades històriques contundents sobre el comportament de l’AMOC dificulta de comunicar la gravetat de l’amenaça, segons que reconeixen els científics.
Les simulacions per ordinador poden suggerir que el col·lapse és possible, diu Maya Ben-Yami, científica climàtica de l’Institut Potsdam per a la Recerca sobre l’Impacte Climàtic, però no simulen perfectament la complexitat del món real. Segons Ben-Yami, els models emprats per predir el comportament de l’AMOC tenen massa incerteses per a determinar amb precisió quan es podria col·lapsar el sistema. A més, les mesures directes de la força del corrent, recollides per una xarxa de sensors flotants, tan sols cobreixen dues dècades –un període clarament insuficient per a detectar canvis significatius en un sistema que triga mil anys a completar un sol cicle.
“Si vols fer cap mena d’extrapolació cap al futur, necessites dades que es remuntin molt més enrere en el passat”, diu Ben-Yami.
Els arbres de la mar
Els esclerocronòlegs –científics que mesuren el temps mitjançant les closques i els ossos– no poden atribuir-se el mèrit de descobrir que les cloïsses són grans arxiveres del temps. Aquest honor correspon a Aristòtil, que al segle IV aC va observar que les línies de les closques d’aquests animals representaven un any de creixement.
Tanmateix, no ha estat fins aquestes darreres dècades que els investigadors no s’han adonat que podien fer servir aquestes línies per saber la història de l’oceà, de manera semblant a com fan servir els anells dels arbres per comprendre les temperatures i els climes passats a terra ferma.
“Una línia ampla en una closca generalment indica un any d’aigües més càlides i aliment abundant”, explica Reynolds. Els tipus d’àtoms de carboni i oxigen presents a les línies poden indicar si l’hàbitat de les cloïsses era dominat per aigües profundes de l’Àrtic o per corrents càlids de la superfície procedents del sud.
I poques espècies són més valuoses per a aquesta investigació que l’Arctica islandica –el grup de bivalves que inclou Hafrún i moltes de les cloïsses consumides pels humans. A les gèlides aigües de l’Atlàntic Nord, on les criatures envelleixen lentament, hi ha exemplars d’Arctica islandica que eren vius fa moltíssim temps.
Cap més organisme no ha rastrejat l’oceà amb tant de detall i durant tant de temps –ni tan sols els humans. “Per això se’ls va donar el sobrenom de ‘els arbres de la mar’”, explica Reynolds.
Fa gairebé dues dècades, quan encara era un jove investigador, Reynolds va ser contractat per ajudar a classificar milers de cloïsses vives i mortes recollides pel vaixell RV Bjarni Sæmundsson. En un laboratori de la Universitat de Bangor, a Gal·les, en va tallar pacientment les closques i les va examinar al microscopi per cercar patrons i superposicions en els seus anells. Mesurant fins a una fracció de mil·límetre, va perforar mostres microscòpiques de cada línia anual i en va determinar les composicions químiques.
Comparant les closques de cloïsses de diferents edats, Reynolds i els seus col·legues van aconseguir de crear una cronologia que s’estenia 1.357 anys enrere, fins a mitjan segle VII.
La cronologia, publicada el 2016, continua essent el registre anual més llarg de qualsevol lloc de l’oceà, segons Reynolds. Unes altres menes de proves, com les capes de sediment del fons marí, arriben més enrere en el temps, però no es poden datar amb precisió en anys específics, cosa que les fa menys útils per a anàlisis de causa i efecte.
“Necessites material absolutament datat per a diagnosticar què passa i què canvia primer”, diu Alan Wanamaker, geòleg de la Universitat Estatal d’Iowa (EUA), que també va treballar en la cronologia de les cloïsses. “Per primera vegada podíem demanar-nos: ‘Això va causar allò? O va respondre per què va passar allò altre?’”
Crucialment, les dades de les cloïsses provenien d’una zona situada a la frontera entre l’AMOC i les aigües de l’Àrtic, on les condicions oceàniques depenen fortament de la força dels corrents que vénen del sud. A més, la cronologia abastava un canvi climàtic dramàtic: la transició de les condicions relativament càlides de l’oceà durant el període medieval a un període molt més fred de cinc-cents anys conegut com la petita edat de gel.
I això va cridar l’atenció de Beatriz Arellano-Nava, una investigadora mexicana de la Universitat d’Exeter especialitzada en punts d’inflexió climàtics. Segons que explica, cercava canvis subtils en el comportament de l’AMOC que poguessin indicar que el sistema s’acostava a un estat de “desacceleració crítica”.
Un element d’inflexió en el clima de la Terra, diuen sovint els experts, és com una persona que s’inclina cap enrere en una cadira de quatre potes. Sempre que no es faci una inclinació excessiva, el sistema pot recuperar-se ràpidament de les pertorbacions i tornar al seu estat original i estable. Però, a mesura que s’inclina cap al punt d’inflexió, el sistema es torna més inestable. Les variacions es fan més grans i duren més temps. Aquesta manca de resiliència s’interpreta com un senyal d’advertència primerenca d’un element d’inflexió que s’acosta al col·lapse.
Potser, va pensar Arellano-Nava, les cloïsses havien capturat aquesta mena de senyal en els anys previs a la petita edat de gel, que va anar aproximadament del 1300 al 1800. I si els científics poguessin identificar els senyals d’advertència que van precedir la sobtada baixada de temperatura de l’Atlàntic fa més de set-cents anys, podrien ajudar a comprendre què passa amb l’AMOC avui dia.
Els senyals d’alerta
L’any 649, els diners en paper eren una nova invenció, els visigots controlaven la península ibèrica, i una jove cloïssa començava la seva vida prop de l’illa islandesa de Grímsey.
Aquest bivalve va néixer en un moment oportú, just abans d’un augment natural de la radiació solar i una disminució de l’activitat volcànica, que van contribuir a temperatures més altes a l’Atlàntic Nord. A mesura que la cloïssa envellia, va passar temporades de creixement més llargues i d’aliment com més anava més abundant, cosa que li permeté d’afegir línies anuals cada vegada més gruixudes a la closca.
Les condicions favorables també van tenir un efecte químic sobre la cloïssa. L’aigua càlida de l’oceà tendeix a contenir més quantitat d’una forma més lleugera d’oxigen, coneguda com a oxigen-16, mentre que les aigües més fredes estan desproporcionadament carregades amb un àtom més pesant anomenat oxigen-18. Les quantitats relativament elevades d’oxigen-16 a la closca de la cloïssa testimoniaven les aigües temperades que l’envoltaven.
Quan aquesta cloïssa –la més antiga de la cronologia de Reynolds– es va morir l’any 988, l’hemisferi nord era a prop del pic d’un període càlid conegut com l’òptim climàtic medieval. Els vikings havien arribat fins a Grenlàndia, i Anglaterra era prou temperada per a conrear-hi raïm per fer vi.
Però el canvi ja s’albirava a l’horitzó. Al voltant de l’any 1180, unes quantes cloïsses que vivien prop de Grímsey van començar a registrar canvis estranys. Els períodes de condicions desfavorables per al creixement es van tornar més freqüents i més llargs. La proporció d’oxigen-16 respecte d’oxigen-18 va començar a fluctuar, cosa que indicava un clima oceànic que oscil·lava entre extrems.
“Es pot veure clarament que perdien estabilitat”, diu Arellano-Nava. “L’entorn lluitava per mantenir l’equilibri.”
Uns altres materials del fons oceànic, incloent-hi fragments de deixalles que originalment formaven part de Grenlàndia, suggereixen que grans blocs de gel glacial queien a l’oceà en aquest període. I això sembla que va diluir l’aigua salada de l’AMOC i en va causar el debilitament, cosa que va causar les fluctuacions registrades per les cloïsses.
La volatilitat inicial es va calmar cap a final del segle XIII, però va tornar amb força cap al 1330. Primer, es hi va haver fluctuacions enormes en les proporcions d’oxigen de les closques de les cloïsses. Després, els indicadors de temperatura van caure en picat. Les línies de creixement a les closques es van fer més primes, atès que les condicions més fredes van reduir la disponibilitat d’aliment per a les cloïsses.
A la superfície, mentrestant, els humans també lluitaven per sobreviure. Els registres històrics del nord d’Europa documenten hiverns durs i fams brutals, mentre les temperatures regionals van baixar entre 1 grau Celsius i 2 (1,8 graus Fahrenheit a 3,6). I les regions tropicals van experimentar grans canvis en els patrons de pluja, que van alterar profundament les societats de l’Índia a l’Amazònia.
Els científics debaten encara avui què va causar exactament la petita edat de gel. Els canvis en la radiació solar, l’activitat volcànica i la reforestació d’Amèrica del Nord després de la despoblació de les comunitats natives americanes han estat considerats factors que hi podien contribuir. Tanmateix, el primer episodi d’inestabilitat registrat a les closques precedeix aquestes possibles causes, i, per tant, mostra que l’oceà va tenir un paper crític en aquest fenomen.
Com que els canvis es van concentrar a l’Atlàntic Nord, l’AMOC podria no haver col·lapsat del tot, raona Arellano-Nava. Però sembla que hi va haver un descens abrupte en un component crucial del sistema, conegut com el gir subpolar, que va impedir que l’aigua càlida arribés al fons oceànic on vivien les cloïsses. Els corrents gèlids de l’Àrtic van omplir el buit i van contribuir a desencadenar una onada de fred regional. Mentrestant, els factors solars i volcànics probablement van contribuir a aquest canvi i el van amplificar.
Tim Lenton, director de l’Institut de Sistemes Globals de la Universitat d’Exeter i col·laborador de l’estudi sobre la petita edat de gel, descriu aquest descens del gir subpolar com “el germà petit del col·lapse de l’AMOC”.
Novament, “l’AMOC podria perdre força sense col·lapsar-se del tot”, diu. “I els impactes podrien ser molt ràpids.”
A més, Arellano-Nava afegeix que els registres de les cloïsses mostren que hi havia senyals d’alerta de la transició imminent, tot i que en aquell moment cap humà en tenia coneixement. Les línies de creixement fluctuants i les composicions químiques canviants són indicadors d’una desacceleració crítica del gir subpolar –els moviments vacil·lants d’algú que s’inclina cap enrere en una cadira just abans de caure.
Un futur incert
Per als estudiosos del clima de la Terra, les closques de cloïsses i més registres antics són com les peces d’un gran trencaclosques. Amb cada estudi nou, s’obté una imatge lleugerament més clara de com era el món. Però la longevitat de cloïsses com Hafrún significa que no solament són útils per a mirar enrere.
“Ara que sabem que són bones per a enregistrar la desacceleració crítica [de l’AMOC], això desbloca el potencial d’aquests registres per a oferir-nos senyals d’alerta primerenca de futur”, explica Arellano-Nava.
Actualment, Arellano-Nava estudia més cloïsses que van viure a l’Atlàntic Nord aquest darrer segle, i ha descobert molts dels mateixos senyals químics observats a les closques medievals. En una investigació no publicada presentada enguany a la conferència anual de la Unió Europea de Geociències, argumenta que les mostres de les cloïsses modernes són un senyal d’alerta primerenca que el gir subpolar és “altament inestable” i que torna a acostar-se a un punt d’inflexió.
Aquest estudi de seguiment encara no ha estat publicat, però segueix la mateixa línia que unes altres anàlisis que mostren inestabilitat a la regió i amb un article recent que suggereix que el gir es podria col·lapsar molt més ràpidament que no l’AMOC sencer –possiblement, amb un nivell d’escalfament més baix.
Això no vol dir necessàriament que el planeta es dirigeixi cap a una repetició de la Petita Edat de Gel, remarca Arellano-Nava. Les condicions ambientals modernes són molt diferents que no les del segle XIII. I encara cal veure si els senyals químics que van anunciar un punt d’inflexió fa vuit-cents anys tenen les mateixes implicacions en el món, molt més càlid, d’avui.
Tanmateix, amb el planeta escalfant-se més ràpidament que mai, Lenton creu que hi ha molts motius per a reduir la contaminació per gasos d’efecte hivernacle. Perquè en cas contrari, tem que l’AMOC podria superar el punt d’inflexió abans que els científics hagin pogut reunir prou proves per a estar segurs del seu destí.
“No estic segur que [les dades] arribin abans que la natura ens en doni la resposta”, diu. “Però de vegades encara que no ho sàpigues tot, saps prou per a saber que has d’actuar.”
- Subscribe to The Washington Post
- Podeu llegir més reportatges del Washington Post publicats en català a VilaWeb
