Hace tan sólo unos pocos siglos, el planeta experimentó una suave edad de hielo, pintorescamente apodada Pequeña Edad de Hielo. Parte de la Pequeña Edad de Hielo coincidió con un periodo de baja actividad solar llamado Mínimo de Maunder (en honor al astrónomo Edward Maunder). Se cree que los principales causantes fueron una combinación de baja actividad solar y gran actividad volcánica (Free 1999, Crowley 2001), con cambios en la circulación oceánica teniendo también algún efecto en las temperaturas en Europa (Mann 2002). 

Figura 1: Irradiancia Solar Total (TSI por sus siglas en inglés). TSI de 1880 a 1978 de Solanki. TSI de 1979 a 2009 del Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos (PMOD). 

¿Podríamos estar dirigiéndonos a otro Mínimo de Maunder? La actividad solar muestra actualmente una tendencia de largo plazo de enfriamiento. 2009 experimento la potencia solar más baja desde hacía más de un siglo. Sin embargo, predecir la actividad solar futura es problemático. La transición desde un periodo de 'grand maxima' (situación a finales del s. XX) a uno de 'grand minima' (condiciones del Mínimo de Maunder Minimum) es un proceso caótico difícil de predecir (Usoskin 2007).

Pero pongamos por caso que el sol realmente entra en otro Mínimo de Maunder durante el siglo XXI. ¿Qué efecto tendría esto en el clima de la Tierra? Las simulaciones de la respuesta climática indican que el descenso de temperatura es mínimo comparado con el calentamiento derivado de los gases de invernadero emitidos por el hombre (Feulner 2010). El enfriamiento de la menor potencia solar se estima de unos 0,1°C (con un valor máximo posible de 0,3°C), mientras que el calentamiento de los gases de efecto invernadero será de unos 3,7°C a 4,5°C, dependiendo de cuánto CO2 emitamos a lo largo del s. XXI (más sobre este estudio (en inglés)). 

Figura 2: anomalías de temperatura global media de 1900 a 2100 con respecto a la media del periodo 1961 a 1990 para el escenario A1B (líneas rojas) y A2 (líneas rosas) y para tres diferentes forzamientos solares correspondiendo al típico ciclo de 11 años (línea sólida) y a un nuevo Gran Mínimo con la irradiancia solar correspondiente a las recientes reconstrucciones del Mínimo de Maunder (línea de rayas) y a una irradiancia menor (línea de puntos), respectivamente. Se muestra también la temperatura del GISS de la NASA hasta 2009 (línea azul) (Feulner 2010).

No obstante, nuestro clima ha experimentado cambios mucho más dramáticos que la Pequeña Edad de Hielo. Durante los últimos 400.000 años, el planeta ha experimentado glaciaciones salpicadas con breves intervalos cálidos cada 100.000 años más o menos. Estos periodos cálidos, llamados interglaciales, duran típicamente unos 10.000 años. Nuestro actual interglacial comenzó hace unos 11.000 años. ¿Podría estar a punto de terminar nuestro actual periodo interglacial?

Figura 3: cambios de temperatura en Vostok, Antártida (Petit 2000). Los periodos interglaciales están señalados en verde.

¿Cómo comienzan las glaciaciones? Cambios en la órbita terrestre hacen que el hemisferio norte reciba menos luz solar (insolación) durante el verano. Esto hace que las capas de hielo del norte se derritan menos durante el verano y vayan creciendo gradualmente a lo largo de miles de años. Esto hace que gradualmente aumente el albedo de la Tierra, de modo que se amplifica el enfriamiento, extendiendo las capas de hielo aún más. Este proceso lleva unos 10.000 a 20.000 años, sumiendo al planeta en una glaciación.

¿Qué efecto tienen nuestras emisiones de CO2 sobre las futuras glaciaciones? Esta cuestión se examina en estudio que analiza el "disparador" de las glaciaciones (la menor insolación veraniega en verano en el hemisferio norte que comienza el proceso de crecimiento de las capas de hielo) (Archer 2005). Cuanto más CO2 hay en la atmósfera, menor debe ser la insolación para poder desencadenar la glaciación.

La Figura 4 muestra la respuesta climática a varios escenarios de emisiones de CO2. La línea azul representa una emisión humana de 300 gigatoneladas de carbono (en la actualidad ya hemos superado ese límite). La emisión de 1.000 gigatoneladas de carbono (línea naranja) evitaría la glaciación durante 130.000 años. Si las emisiones humanas fueran 5.000 gigatoneladas o más, esto impediría la glaciación durante al menos medio millón de años. Tal y como están las cosas actualmente, la combinación de un forzamiento orbital relativamente débil y la larga permanencia del dióxido de carbono en la atmósfera probablemente generen el periodo interglacial más largo de los últimos 2,6 millones de años.

Figura 4. efecto del CO2 derivado de los combustibles fósiles en la evolución futura de la temepratura media global. La línea verde representa la evolución natural, la línea azul representa los resultados de emitir 300 Gton C, la línea naranja son 1000 Gton C, y la línea roja 5.000 Gton C (Archer 2005).

De modo que podemos perder cuidado, no hay ninguna glaciación a la vuelta de la esquina. Para aquellos que aún tengáis dudas sobre si una glaciación pudiera ser inminente, volved la mirada hacia el hielo del hemisferio norte. Su está creciendo, entonces sí, el proceso de 10.000 años de las glaciaciones podría haber comenzado. Sin embargo, actualmente el permafrost del Ártico se está degradando, el hielo marino ártico se está derritiendo y la capa de hielo de Groenlandia está perdiendo hielo a una velocidad que se acelera. Difícilmente pueden considerarse buenas condiciones para una glaciación inminente.

Nota del traductor: además Berger y Loutre 2002 concluyen que actualmente atravesamos un mínimo en la excentricidad orbital del planeta que haría que el actual clima cálido durase otros 50.000 años aunque no hubiera ninguna intervención humana.