¿Por qué los estudios sobre climatología geológica se centran en el dióxido de carbono (CO₂) y no en otros gases de efecto invernadero (GEI) como el óxido nitroso (N₂O) o el metano (CH₄), que tienen mayor potencial calorífico?
¿No hay forma de estudiar su efecto conjunto o no existen desarrollos en el estudio de isótopos que analicen estas moléculas y su influencia en el clima global?
Esta pregunta surgió durante el evento online del Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia, planteada por @flor.del_desierto.o en nuestras redes sociales.
Aunque el metano (CH₄) y el óxido nitroso (N₂O) son gases de efecto invernadero con un potencial de calentamiento mucho mayor que el dióxido de carbono (CO₂), su impacto a largo plazo en la climatología geológica es menos significativo. Esto se debe a que su tiempo de permanencia en la atmósfera es mucho menor: mientras que el CO₂ puede durar cientos o incluso miles de años, el CH₄ se degrada en aproximadamente una década y el N₂O en poco más de un siglo. Esta diferencia hace que el CO₂ deje una señal más clara y duradera en los registros geológicos, lo que facilita su medición.
Además, el CO₂ está directamente ligado al ciclo del carbono, un proceso que regula el clima a lo largo de millones de años mediante la interacción entre la atmósfera, los océanos y la geología terrestre. En cambio, el CH₄ y el N₂O están más influenciados por procesos biogeoquímicos que ocurren en escalas de tiempo más cortas, lo que dificulta su rastreo en los registros geológicos. Aunque existen métodos para estudiar isótopos de metano, como δ¹³C-CH₄ y δ²H-CH₄, su precisión es menor en comparación con los isótopos de carbono y oxígeno utilizados para reconstruir las concentraciones de CO₂ en el pasado.
Otra razón por la que se pone mayor énfasis en el CO₂ es su concentración en la atmósfera. A pesar de que el CH₄ y el N₂O tienen una mayor capacidad de retención del calor por molécula, su abundancia es mucho menor. Actualmente, el CO₂ alcanza concentraciones de aproximadamente 420 ppm, mientras que el CH₄ ronda las 1.9 ppm y el N₂O solo 0.33 ppm. Esta diferencia explica por qué el CO₂ sigue siendo el principal impulsor del calentamiento global en escalas de tiempo prolongadas. Los modelos climáticos muestran claramente cómo el aumento de la temperatura desde la Revolución Industrial se debe en gran medida al incremento del CO₂, como se observa en los gráficos de atribución del cambio térmico global desde 1750.
¿Se estudia el efecto conjunto de los GEI?
Sí. Existen modelos climáticos que integran todos los GEI y su impacto combinado en el forzamiento radiativo. Además, en testigos de hielo de la Antártida y Groenlandia se han medido simultáneamente CO₂, CH₄ y N₂O, evidenciando su relación con eventos climáticos abruptos como los eventos Dansgaard-Oeschger y Heinrich (que ocurren en escalas de cientos a miles de años).
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