Por otra parte, supongamos que el contenido de dióxido de carbono de la atmósfera desciende ligeramente, del 0,03 % al 0,015 %. En este caso, la radiación infrarroja escapa con más facilidad y la temperatura de la Tierra desciende ligeramente. Con temperaturas más bajas, disminuye el contenido de vapor de agua, acrecentando un poco más el efecto a la inversa de invernadero. Semejantes elevaciones y descensos bastarían para poner fin, o dar comienzo, a un período de glaciación.
¿Qué es lo que podría producir tales cambios en el contenido de dióxido de carbono de la atmósfera? La vida animal produce dióxido de carbono en grandes cantidades, pero la vida vegetal lo consume igualmente en gran cantidad, y el efecto de la vida suele ser mantener el equilibrio
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. Sin embargo, existen procesos naturales en la Tierra que producen o consumen dióxido de carbono independientemente de la vida y que pueden causar un desequilibrio capaz de actuar también de estímulo.
Por ejemplo, en el océano puede disolverse una gran cantidad de dióxido de carbono atmosférico, pero este carbono retorna con facilidad a la atmósfera. El dióxido de carbono también puede reaccionar con los óxidos de la corteza terrestre formando carbonatos, en los que es más fácil permanezca el dióxido de carbono.
Naturalmente, aquellas zonas de la corteza terrestre expuestas al aire ya han absorbido toda la cantidad posible de dióxido de carbono. Sin embargo, durante los períodos de formaciones rocosas salen a la superficie nuevas rocas que no han estado expuestas al dióxido de carbono, y esto puede actuar como un medio absorbente de aquella sustancia que reduce el porcentaje de la atmósfera.
Por otra parte, los volcanes arrojan grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera, puesto que el calor intenso que funde la roca convirtiéndola en lava destruye los carbonatos y libera otra vez el dióxido de carbono. En períodos de actividad volcánica extremadamente anormal, el contenido de dióxido de carbono de la atmósfera puede elevarse.
Como ya se ha mencionado anteriormente, tanto los volcanes como las formaciones montañosas son resultado del movimiento de las plataformas tectónicas, pero hay épocas durante las cuales las condiciones son favorables para la actividad volcánica y otras para la formación de montañas, y épocas en que sucede lo contrario.
Es posible que cuando en un período de la Tierra sea más característica la formación de montañas, el contenido de dióxido de carbono descienda y los glaciares comiencen a avanzar. Y que cuando sea la actividad volcánica la que predomine, la cantidad de dióxido de carbono aumente, elevándose la temperatura de la superficie, y los glaciares, si los hay, comiencen a retroceder.
Pero sólo para demostrar que las cosas no son tan sencillas como pueden parecer, si la erupción volcánica tiende a ser
demasiado
violenta, podrían ser lanzadas a la estratosfera enormes cantidades de polvo, que, a su vez, producirían algunos «años sin verano» como sucedió en 1816, y
esto
también podría estimular una era glacial.
La ceniza volcánica presente en los sedimentos del océano indica que en los últimos dos millones de años, la actividad volcánica ha sido cuatro veces más intensa que en los dieciocho millones precedentes. Por consiguiente, es posible que la causa de las actuales eras glaciales de la Tierra sea debida a una estratosfera polvorienta.
Hasta aquí, los posibles estímulos que he descrito para poner en marcha una congelación o una descongelación, no se prestan a predicciones muy esperanzadoras respecto al futuro.
No sabemos realmente todavía cuáles son las normas que regulan los pequeños cambios de la actividad de la radiación solar. No estamos seguros de lo que nos espera con respecto a colisiones con nubes cósmicas. Ciertamente, no es posible predecir los efectos de las erupciones volcánicas y de las formaciones montañosas del futuro. Al parecer, cualesquiera que sean los estímulos disparadores, los seres humanos tendrán que vivir un año tras otro, un milenio tras otro, examinando con mucho cuidado los informes meteorológicos.
Sin embargo, existe una sugerencia que parece indicar que la llegada y la desaparición de las eras glaciales es tan regular e inevitable como el cambio de estaciones en el curso de un año.
En 1920, un físico yugoslavo, Milutin Milankovich, sugirió que existía un gran ciclo en las condiciones atmosféricas como resultado de unos pequeños cambios periódicos en la órbita de la Tierra y su inclinación axial. Habló de un «Gran Invierno» durante el cual tenían lugar las eras glaciales, y un «Gran Verano» representado en los períodos interglaciales. Naturalmente, entre ambos habría una «Gran Primavera» y un «Gran Otoño».
En aquella época, las teorías de Milankovich no recibieron más atención que las de Wegener respecto al desplazamiento continental, pero, exactamente lo mismo,
existen
cambios en la órbita de la Tierra. Por ejemplo, la órbita de la Tierra no es completamente circular, sino un tanto elíptica con el Sol situado en uno de los focos de la elipse. Esto significa que la distancia entre la Tierra y el Sol varía ligeramente de un día a otro. Hay una época en que la Tierra se halla en el «perihelio», en su punto de máxima proximidad al Sol, y una época, seis meses después, cuando está en el «afelio», en su punto más alejado del Sol.
La diferencia no es mucha. La órbita es tan ligeramente elíptica (se trata de una elipse de tan escasa excentricidad) que, si se dibujara a escala, no se podría distinguir de un círculo a simple vista. Sin embargo, esa mínima excentricidad de 0,01675 significa que en el perihelio la Tierra está a ciento cuarenta y siete millones de kilómetros (91.350.000 millas) del Sol, y en el afelio se encuentra a ciento cincuenta y dos millones de kilómetros (94.450.000 millas) del Sol. La diferencia en distancia es de cinco millones de kilómetros (3,1 millones de millas).
Cifra importante según las normas terrestres, pero la diferencia es sólo de un 3,3 %. El Sol es ligeramente mayor en apariencia en el perihelio que en el afelio, pero no lo suficiente para que pueda ser apreciado a simple vista, y sólo los astrónomos pueden observarlo. Además, el impulso gravitacional del Sol es ligeramente más potente en el perihelio que en el afelio, de modo que la Tierra se mueve con mayor rapidez en la mitad de la órbita del perihelio que en la mitad del afelio, y las estaciones no tienen igual duración, esto también pasa inadvertido a cualquier persona corriente.
Por último, esto significa que en el perihelio recibimos mayor radiación del Sol que en el afelio. La radiación obtenida varía inversamente al cuadrado de la distancia, de modo que la Tierra recibe casi un 7 % más de radiación en el perihelio que en el afelio. La Tierra alcanza su perihelio el 2 de enero de cada año y su afelio el 2 de julio. El 2 de enero está a menos de dos semanas después del solsticio de invierno, mientras que el 2 de julio está a menos de dos semanas después del solsticio de verano.
Esto significa que en el momento en que la Tierra se halla en el perihelio o cerca del mismo, y recibe mayor calor que normalmente, el hemisferio Norte está en pleno invierno, mientras que el hemisferio Sur se halla en pleno verano. El calor extra hace que el invierno del Norte sea más suave de lo que sería si la órbita de la Tierra fuese circular, mientras que el verano del Sur es más caluroso. Cuando la Tierra está en el afelio o cerca del mismo, y recibe menos calor del normal, el hemisferio Norte está en pleno verano mientras que el hemisferio Sur se encuentra en pleno invierno. La deficiencia de calor hace que el verano del Norte sea más fresco de lo que sería si la órbita de la Tierra fuese circular, y el invierno del Sur es más frío.
Por tanto, comprobamos que la calidad de elipse de la órbita de la Tierra proporciona al hemisferio Norte, exceptuando los trópicos, un cambio menor en las condiciones extremas entre verano e invierno, con respecto al hemisferio Sur, exceptuando los trópicos.
Esto puede inducir a creer que el hemisferio Norte no tendrá probablemente era glacial, aunque sí puede presentarse en el hemisferio Sur. Creencia errónea. En realidad, es el invierno suave y el verano fresco, la diferencia menos extrema, la que condiciona un hemisferio para una era glacial.
Después de todo, durante el invierno, cuando nieva es porque la temperatura está por debajo del punto de congelación, siempre suponiendo que exista exceso de humedad en el aire. Aun cuando la temperatura descienda más, la nieve no aumenta. Al contrario, es probable que disminuya, ya que cuanto más fría sea la temperatura, tanta menos humedad puede contener el aire. Las máximas nevadas se producen durante un invierno que sea todo lo suave posible, pero sin sobrepasar con demasiada frecuencia el punto de congelación.
La cantidad de nieve que se funde durante el verano depende, naturalmente, de la temperatura. Cuanto más caluroso es el verano, tanta más nieve se derrite, y cuánto más fresco es el verano, tanto menor es la cantidad de nieve derretida. De ello se deduce que cuando los inviernos son suaves y los veranos frescos, hay mucha nieve y poca fusión, y eso es precisamente lo que se requiere para iniciarse una era glacial.
Sin embargo, no existe actualmente una era glacial en el hemisferio Norte, a pesar de los inviernos suaves y los veranos frescos. Es posible que las condiciones sean todavía demasiado extremas, y que existan otros factores que suavizarán más todavía los inviernos y refrescarán los veranos. Por ejemplo, en el momento presente el eje de la Tierra está inclinado respecto a la vertical unos 23,5 °. En el solsticio de verano, 21 de junio, el extremo norte del eje está inclinado en dirección al Sol. En el solsticio de invierno, el extremo norte del eje está inclinado en la dirección más alejada del Sol.
Sin embargo, el eje de la Tierra no siempre permanece inclinado en la misma dirección. A causa del influjo de la Luna sobre la curva ecuatorial de la Tierra, el eje de la Tierra oscila lentamente. Sigue inclinado, pero la dirección de la inclinación traza un círculo lento una vez cada 25.789 años. Esto se conoce como «la precesión de los equinoccios».
Dentro de unos 12.890 años, a partir de ahora, el eje estará inclinándose hacia la dirección opuesta, de modo que, si ése es el único cambio, el solsticio de verano será el 21 de diciembre y el solsticio de invierno, el 21 de junio. El solsticio de verano ocurriría entonces en el perihelio, y el verano del norte sería más caluroso de lo que es actualmente. El solsticio de invierno se produciría en el afelio y el invierno del Norte sería más frío de lo que es ahora. En otras palabras, la situación sería al revés de lo que es actualmente. El hemisferio Norte tendría inviernos fríos y veranos calurosos, mientras que el hemisferio Sur tendría inviernos suaves y veranos frescos.
Pero quedan todavía otros factores. El punto del perihelio está moviéndose lentamente alrededor del Sol. Cada vez que la Tierra da una vuelta alrededor del Sol alcanza el perihelio en un lugar y tiempo ligeramente diferentes. El perihelio (y también el afelio) completan un círculo alrededor del Sol aproximadamente en 21.310 años. Cada 58 años, el día de perihelio salta un día en nuestro calendario.
Pero esto no es todo todavía. Uno de los efectos de los diversos impulsos gravitacionales sobre la Tierra es provocar una oscilación en la inclinación del eje. En este momento, la inclinación axial es de 23.44229°, pero en 1900 era de 23.45229° y en el año 2000 será de 23.43928°. Como puede verse, la inclinación axial está disminuyendo, pero esa disminución tendrá un límite, y aumentará de nuevo para disminuir más tarde, y así sucesivamente. Nunca llega a ser menor de 22° ni mayor de 24,5° aproximadamente. La duración del ciclo es de 41.000 años. Una inclinación menor del eje significa que ambas extremidades de la Tierra, norte y sur, reciben menos sol en verano y más en invierno. El resultado es inviernos más suaves y veranos más frescos para
ambos
hemisferios. Y, por el contrario, cuanto mayor la inclinación del eje, tanto más extremas las estaciones de
ambos
hemisferios. Por último, la órbita de la Tierra se hace más y menos excéntrica. La excentricidad, que en este momento es de 0,01675, está disminuyendo y quizá alcanzará un valor mínimo de 0,0033, o sea, únicamente 1/15 de su cifra actual. En aquel momento la Tierra estará tan sólo a novecientos noventa mil kilómetros (610.000 millas) más cerca del Sol en el perihelio que en el afelio. Después, la excentricidad comenzará a incrementarse de nuevo hasta un máximo de 0,0211, o sea, 1,26 veces su valor actual. La Tierra se encontrará entonces a seis millones trescientos diez mil kilómetros (3.920.000 millas) más cerca del Sol en el perihelio que en el afelio. Cuanto menor sea la excentricidad y más cerca del círculo esté la órbita, tanto menor la diferencia en el grado de calor que la Tierra recibe del Sol en las diferentes épocas del año. Esto estimula la situación invierno-suave/verano-fresco.
Si se tiene en cuenta todas estas variaciones en la órbita de la Tierra y en su inclinación axial, parece que, en conjunto, la tendencia a estaciones suaves y estaciones extremas se alterna en un ciclo aproximado de 100.000 años.
En otras palabras, cada una de las «Grandes Estaciones» de Milankovich dura unos 25.000 años. Al parecer, ahora hemos pasado la «Gran Primavera» del retroceso de los glaciares, y continuaremos a través del «Gran Verano» y el «Gran Otoño», hasta el «Gran Invierno» de una era glacial dentro de unos 50.000 años a partir de ahora.
Sin embargo, ¿es correcta esta teoría? Las variaciones en la órbita y en la inclinación axial son pequeñas y la diferencia entre el invierno-frío/verano-caluroso e invierno suave/verano-fresco no es realmente importante. ¿Basta esa diferencia?
El problema fue examinado por tres científicos, J. D. Hays, John Imbrie y N. J. Shackleton, y sus resultados se publicaron en diciembre de 1976. Trabajaron en grandes núcleos de sedimento extraído de dos lugares diferentes del océano índico. Los lugares estaban muy alejados de las zonas terrestres, de modo que no hubiera material arrastrado de la costa que pudiera confundir el informe. Los lugares eran relativamente de bajío de modo que hubiera material barrido de las áreas contiguas, menos profundas.
Se suponía que el sedimento sería material puro depositado en aquel lugar, durante siglos, y se creía que el núcleo extraído abarcaba un período anterior a 450.000 años. Se tenía la esperanza de que se encontrarían cambios a medida que se profundizara más, cambios tan evidentes como los anillos de los troncos de los árboles que permitían diferenciar los veranos secos de los húmedos.