✨︎ Resumen (TL;DR):
- Un equipo dirigido por Le Yao reconstruyó el Máximo Térmico Kasimoviense-Gzheliense, ocurrido hace unos 304 millones de años durante una glaciación.
- La temperatura media global de superficie aumentó alrededor de 7.5 °C y el CO2 atmosférico pasó de unas 300 a unas 700 partes por millón.
- Los isótopos de mercurio ubican el volcanismo en la fase inicial, mientras el calentamiento mayor ocurrió en la fase principal.
Un equipo dirigido por Le Yao, del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing de la Academia China de Ciencias, reconstruyó un calentamiento repentino ocurrido hace unos 304 millones de años, dentro de la Edad de Hielo del Paleozoico tardío. Publicado el 11 de agosto en PNAS, el estudio calcula que la temperatura media global de superficie subió alrededor de 7.5 °C y que el CO2 atmosférico pasó de unas 300 a unas 700 partes por millón. Su hallazgo central: los isótopos de mercurio sitúan el volcanismo en la fase inicial, mientras el salto térmico mayor llegó después.
El episodio recibió el nombre de Máximo Térmico Kasimoviense-Gzheliense, KGTM por sus siglas en inglés. Ocurrió durante la Edad de Hielo del Paleozoico tardío, la penúltima era glacial que ha tenido la Tierra.
La comparación importa porque casi todos los calentamientos bruscos usados como referencia ocurrieron cuando el planeta no tenía hielo permanente. El KGTM sucedió con casquetes polares, la misma condición que tiene la Tierra hoy.
Dos fases en el registro de los conodontos
Los conodontos son animales marinos extintos cuyas piezas dentales de fosfato guardan la señal de la temperatura del agua donde crecieron. El equipo midió sus isótopos de oxígeno con espectrometría de masas de iones secundarios en tres secciones: Naqing y Narao, en el sur de China, y Usolka, en los Urales del sur, en Rusia.
La caída del δ18O marca el calentamiento. La ciclostratigrafía de Naqing permitió ponerle reloj al episodio y separar sus dos pulsos.
| Fase | Duración | Alza térmica del mar | Lectura del mercurio |
|---|---|---|---|
| Inicial | unos 60,000 años | unos 2.0 °C | Volcanismo activo en China y los Urales |
| Principal | unos 35,000 años | unos 3.5 °C | El volcanismo ya no continúa |
El valor de 7.5 °C corresponde a la temperatura media global de superficie. En cambio, los 2.0 °C y 3.5 °C son las alzas de temperatura del mar registradas por los conodontos en cada fase.
El KGTM llegó en dos empujones con duraciones y señales geoquímicas distintas. El calentamiento grande apareció cuando el gatillo volcánico ya había dejado de actuar.
El mercurio ubica el gatillo volcánico
Durante la fase inicial, los valores de Δ199Hg se mantuvieron entre 0 y +0.04 por mil en las dos regiones al mismo tiempo. El equipo interpreta esa coincidencia como un aumento simultáneo de la actividad volcánica de escala local a regional.
En la fase principal, los valores de Δ199Hg se volvieron negativos. Para el equipo, ese giro indica que el volcanismo no continuó. La mayor parte del calentamiento llegó después de que la señal volcánica dejó de aparecer.
El registro orbital aporta la otra pieza. Las variaciones del δ18O y del Δ13C en Naqing siguen los ciclos de excentricidad larga de 405,000 años. Tanto la fase inicial como la principal coinciden con máximos del ciclo corto de 100,000 años.
La conclusión del equipo es que el volcanismo encendió el proceso, el forzamiento orbital lo sostuvo y el CO2 acumulado durante la fase inicial terminó cruzando un umbral. A partir de ese punto de inflexión climático, las retroalimentaciones positivas entre el clima y el ciclo del carbono se hicieron cargo del calentamiento sin el empujón inicial.
El permafrost aparece con distinto nivel de precisión
Los dos comunicados del mismo estudio no describen de la misma manera el mecanismo. La Universidad de Cincinnati, donde trabaja el coautor Thomas Algeo, explica que un alza pequeña de la temperatura del mar desencadenó otra mucho mayor, alimentada por el metano liberado cuando el permafrost se derritió.
El comunicado del instituto de Nanjing, que dirigió la investigación, usa una formulación más general: retroalimentaciones positivas entre el clima y el ciclo del carbono. El permafrost sí aparece allí, pero en el apartado sobre las implicaciones para el presente, no en la descripción del evento antiguo.
Las versiones no son incompatibles, pero tienen distinto grado de precisión. El deshielo del permafrost encaja en esa categoría de retroalimentación. Aun así, lo que el trabajo mide en la atmósfera antigua es CO2, no metano.
El origen de ese carbono sigue abierto. Un estudio de 2022 en PNAS, sobre el mismo episodio y las mismas secciones de China, fue firmado por 17 autores encabezados por Jitao Chen e Isabel Montañez; Le Yao también aparece entre ellos. Ese trabajo planteó dos candidatos:
- Metano termogénico: generado cuando el magma de la provincia ígnea centrada en Skagerrak intruyó sedimentos ricos en materia orgánica, entre ellos carbones del Carbonífero.
- Carbono orgánico: liberado por la tundra y el permafrost que rodeaban a los glaciares en retirada.
El estudio nuevo no resuelve cuál de esos reservorios aportó el carbono hace 304 millones de años.
La velocidad actual opera en otra escala
La diferencia también aparece en el ritmo. Los 7.5 °C del KGTM se repartieron en decenas de miles de años, a una velocidad de entre 0.04 y 0.10 °C por cada mil años. Para el presente, el trabajo maneja un rango de 10 a 15 °C por milenio.
En la comparación más conservadora, 10 frente a 0.10, el ritmo actual va cien veces por encima. En la más severa, 15 frente a 0.04, esa distancia se multiplica por casi cuatro respecto al escenario conservador.
Algeo lo traduce a una escala más cercana: entonces, el ritmo equivalía a una décima de grado por cada mil años, frente a casi un grado de temperatura superficial del mar en los últimos cien años.
Con el CO2 ocurre algo parecido. El estudio describe el rango moderno como unas 300 a 400 partes por millón, pero esa referencia ya quedó corta: la medición de mayo de 2026 en Mauna Loa fue de 432 partes por millón, según Scripps Institution of Oceanography y la NOAA.
La atmósfera actual está aproximadamente a un tercio del camino entre el punto de partida del KGTM, unas 300 ppm, y su techo de 700 ppm.
El episodio ya se conocía; faltaba resolver su escala
El calentamiento del límite Kasimoviense-Gzheliense no se descubrió con este trabajo. El estudio de 2022 en PNAS ya lo había fechado en unos 304 millones de años y lo había asociado con anoxia marina extendida y un mínimo de biodiversidad.
Los registros previos de isótopos de oxígeno en conodontos y braquiópodos de Norteamérica y la cuenca del Donets, sin embargo, no coincidían en la magnitud ni en la duración del episodio.
El nuevo estudio aporta la resolución que faltaba:
- Fija las dos fases con sus duraciones.
- Cuantifica el alza de temperatura del mar.
- Deriva el CO2 al comparar las temperaturas de Usolka con simulaciones del modelo climático CESM.
- Separa el papel del volcanismo del forzamiento orbital.
Los isótopos de mercurio también indican que durante la fase principal se desarrolló euxinia en la zona fótica, es decir, aguas superficiales sin oxígeno y con sulfuro. Los ecosistemas marinos lo registraron: los conodontos se volvieron más pequeños y menos diversos, y los arrecifes pasaron de estar construidos por animales a estarlo por macroalgas.
El hielo continental conecta el episodio con el presente
Thomas Algeo lo planteó desde la definición misma de era glacial: “Técnicamente estamos en una era glacial porque hay dos masas de hielo continentales”. Se refiere a Groenlandia y la Antártida.
El comunicado del instituto de Nanjing sostiene que, en un planeta con casquetes, un calentamiento moderado puede acelerar el deshielo de las altas latitudes y liberar carbono almacenado. Al cruzar cierto umbral, las retroalimentaciones del clima y del ciclo del carbono dejan de necesitar el empujón inicial.
El reservorio que liberó ese carbono hace 304 millones de años sigue sin resolverse. El permafrost permanece como uno de los candidatos, junto con el metano termogénico asociado al magma que intruyó sedimentos ricos en materia orgánica.
