Último máximo glacial
El Último Máximo Glacial (LGM), también conocido como el Último Período Glacial Más Frío, fue el momento más reciente durante el Último Período Glacial en el que las capas de hielo alcanzaron su mayor extensión hace 26.000 y 20.000 años. Las capas de hielo cubrieron gran parte del norte de América del Norte, el norte de Europa y Asia y afectaron profundamente el clima de la Tierra al provocar una importante expansión de los desiertos, junto con una gran caída del nivel del mar.
Con base en los cambios en la posición de los márgenes de las capas de hielo datados mediante nucleidos cosmogénicos terrestres y datación por radiocarbono, el crecimiento de las capas de hielo en el hemisferio sur comenzó hace 33.000 años y se estima que la cobertura máxima ocurrió en algún momento entre hace 26.500 y 20.000 años. atrás. Posteriormente, la desglaciación provocó un aumento abrupto del nivel del mar. La disminución de la capa de hielo de la Antártida occidental se produjo hace entre 14.000 y 15.000 años, lo que coincide con la evidencia de otro aumento abrupto en el nivel del mar hace unos 14.500 años. Las fluctuaciones de los glaciares alrededor del Estrecho de Magallanes sugieren que el pico de la superficie glaciar se limitó a hace entre 25.200 y 23.100 años.
No hay fechas acordadas para el inicio y el final de la LGM, y los investigadores seleccionan las fechas en función de sus criterios y del conjunto de datos consultados. Jennifer French, arqueóloga especializada en el Paleolítico europeo, fecha su inicio hace 27.500 años, con las capas de hielo en su máximo hace unos 26.000 años y la desglaciación comenzando hace entre 20.000 y 19.000 años. El LGM se conoce en Gran Bretaña como Dimlington Stadial y data de hace entre 31.000 y 16.000 años.
Clima glacial
La temperatura global promedio alrededor del año 19.000 a.C. (hace unos 21.000 años) era aproximadamente 6 °C (11 °F) más fría que la actual.
Según el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), el hielo permanente de verano cubrió aproximadamente el 8% de la superficie de la Tierra y el 25% de la superficie terrestre durante el último máximo glacial. El USGS también afirma que el nivel del mar era unos 125 metros (410 pies) más bajo que en la actualidad (2012).
En comparación con la actualidad, la temperatura global promedio fue de 15 °C (59 °F) para el período 2013-2017. En 2012, alrededor del 3,1% de la superficie de la Tierra y el 10,7% de la superficie terrestre estaban cubiertos de hielo durante todo el año.
El secuestro de carbono en el altamente estratificado y productivo Océano Austral fue esencial para producir el LGM. La formación de una capa de hielo o una capa de hielo requiere tanto de frío prolongado como de precipitaciones (nieve). Por lo tanto, a pesar de tener temperaturas similares a las de las zonas glaciares de América del Norte y Europa, el este de Asia permaneció sin glaciares, excepto en elevaciones más altas. Esta diferencia se debió a que las capas de hielo de Europa produjeron extensos anticiclones sobre ellas. Estos anticiclones generaron masas de aire que estaban tan secas al llegar a Siberia y Manchuria que nunca podrían producirse precipitaciones suficientes para la formación de glaciares (excepto en Kamchatka, donde estos vientos del oeste levantaron la humedad del Mar de Japón). El relativo calor del Océano Pacífico debido al cierre de la corriente de Oyashio y la presencia de grandes cadenas montañosas de este a oeste fueron factores secundarios que impidieron el desarrollo de la glaciación continental en Asia.
En todo el mundo, los climas durante el Último Máximo Glacial eran más fríos y casi en todas partes más secos. En casos extremos, como en Australia del Sur y el Sahel, las precipitaciones podrían haber disminuido hasta un 90% en comparación con las actuales, y la flora disminuyó casi en la misma medida que en las zonas glaciares de Europa y América del Norte. Incluso en las regiones menos afectadas, la cubierta de selva tropical disminuyó considerablemente, especialmente en África occidental, donde algunos refugios estaban rodeados de pastizales tropicales.
La selva amazónica fue dividida en dos grandes bloques por una extensa sabana, y las selvas tropicales del sudeste asiático probablemente se vieron afectadas de manera similar, con bosques caducifolios expandiéndose en su lugar, excepto en los extremos este y oeste de la plataforma de Sundaland. Sólo en Centroamérica y la región del Chocó de Colombia los bosques tropicales permanecieron sustancialmente intactos, probablemente debido a las lluvias extraordinariamente intensas de estas regiones.
La mayoría de los desiertos del mundo se expandieron. Las excepciones se produjeron en lo que hoy es el oeste de los Estados Unidos, donde los cambios en la corriente en chorro trajeron fuertes lluvias a áreas que ahora son desérticas y se formaron grandes lagos pluviales, siendo el más conocido el lago Bonneville en Utah. Esto también ocurrió en Afganistán e Irán, donde se formó un gran lago en Dasht-e Kavir.
En Australia, las dunas de arena móviles cubrieron la mitad del continente, mientras que el Chaco y las Pampas en América del Sur se secaron de manera similar. Las regiones subtropicales actuales también perdieron la mayor parte de su cubierta forestal, especialmente en el este de Australia, el bosque atlántico de Brasil y el sur de China, donde los bosques abiertos se volvieron dominantes debido a condiciones mucho más secas. En el norte de China –sin glaciares a pesar de su clima frío– prevalecía una mezcla de pastizales y tundra, e incluso aquí, el límite norte de crecimiento de árboles estaba al menos 20° más al sur que en la actualidad.
En el período anterior al LGM, muchas áreas que se convirtieron en desiertos completamente áridos eran más húmedas de lo que son hoy, especialmente en el sur de Australia, donde se cree que la ocupación aborigen coincide con un período húmedo entre 40.000 y 60.000 años antes del presente (BP, una medición formal de años de radiocarbono no calibrados, contados desde 1950).
En Nueva Zelanda y las regiones vecinas del Pacífico, las temperaturas pueden haber disminuido aún más durante parte del LGM debido a la erupción supervolcánica más reciente del mundo, la erupción de Oruanui, aproximadamente 28.500 años antes de Cristo.
Sin embargo, se estima que durante el LGM, las superficies terrestres de latitudes bajas y medias a baja elevación se enfriaron en promedio 5,8 °C en relación con sus temperaturas actuales, según un análisis de gases nobles disueltos en el agua subterránea en lugar de exámenes de la abundancia de especies que se han utilizado en el pasado.
Impacto mundial
Durante el último máximo glacial, gran parte del mundo era frío, seco e inhóspito, con tormentas frecuentes y una atmósfera cargada de polvo. El polvo de la atmósfera es una característica destacada de los núcleos de hielo; Los niveles de polvo eran entre 20 y 25 veces mayores que los actuales. Probablemente esto se debió a una serie de factores: vegetación reducida, vientos globales más fuertes y menos precipitaciones para limpiar el polvo de la atmósfera. Las enormes capas de hielo retuvieron el agua, bajaron el nivel del mar, expusieron las plataformas continentales, unieron masas de tierra y crearon extensas llanuras costeras. Durante el LGM, hace 21.000 años, el nivel del mar era unos 125 metros (unos 410 pies) más bajo que hoy. En la mayor parte del mundo, el ciclo hidrológico se ralentizó, lo que explica el aumento de la aridez en muchas regiones del mundo.
África y Oriente Medio
En África y Oriente Medio se formaron muchos glaciares de montaña más pequeños, y la extensión del Sahara y otros desiertos arenosos aumentó considerablemente. El núcleo de sedimentos de aguas profundas del Atlántico V22-196, extraído de la costa de Senegal, muestra una importante expansión del Sahara hacia el sur.
El Golfo Pérsico tiene una profundidad promedio de unos 35 metros y el lecho marino entre Abu Dabi y Qatar es aún menos profundo, con menos de 15 metros de profundidad. Durante miles de años, Ur-Shatt (una confluencia de los ríos Tigris-Éufrates) proporcionó agua dulce al Golfo, a medida que fluía a través del Estrecho de Ormuz hacia el Golfo de Omán. Los datos batimétricos sugieren que había dos paleocuencas en el Golfo Pérsico. La cuenca central puede haberse acercado a un área de 20.000 km2, comparable en su extensión máxima a lagos como el lago Malawi en África. Hace entre 12.000 y 9.000 años, gran parte del fondo del Golfo no estaba cubierto de agua, y sólo fue inundado por el mar hace 8.000 años.
Se estima que las temperaturas medias anuales en el sur de África fueron 6 °C más bajas que las actuales durante el último máximo glacial. Sin embargo, esta caída de temperatura por sí sola no habría sido suficiente para generar una glaciación o permafrost generalizado en las montañas Drakensberg o las tierras altas de Lesotho. La congelación estacional del suelo en las Tierras Altas de Lesotho podría haber alcanzado profundidades de 2 metros o más bajo la superficie. Sin embargo, durante el LGM se formaron algunos pequeños glaciares, especialmente en las laderas orientadas al sur. En las montañas del río Hex, en el Cabo Occidental, los arroyos bloqueados y las terrazas que se encuentran cerca de la cumbre de Matroosberg evidencian una actividad periglaciar pasada que probablemente ocurrió durante el LGM. La región de la cuenca del río Zambeze era más fría en relación con el presente y la caída local de la temperatura media fue estacionalmente uniforme.
En la isla de Mauricio, en el archipiélago de Mascarenhas, dominaba la vegetación de bosque húmedo abierto, en contraste con el estado predominantemente de bosque alto, estratificado y cerrado de los bosques mauricianos del Holoceno.
Asia
Había capas de hielo en el Tíbet moderno (aunque los científicos continúan debatiendo hasta qué punto la meseta tibetana estaba cubierta de hielo), así como en Baltistán y Ladakh. En el sudeste asiático se formaron muchos glaciares de montaña más pequeños y el permafrost cubrió Asia hasta el sur de Beijing. Debido al descenso del nivel del mar, muchas de las islas actuales se unieron a los continentes: las islas de Indonesia tan al este como Borneo y Bali estaban conectadas al continente asiático en una masa de tierra llamada Sundaland. Palawan también formaba parte de Sundaland, mientras que el resto de las Islas Filipinas formaban una gran isla separada del continente sólo por el Pasaje de Sibutu y el Estrecho de Mindoro.
El entorno a lo largo de la costa del sur de China no era muy diferente del actual, con bosques húmedos subtropicales de hoja perenne, a pesar de que los niveles del mar en el Mar de China Meridional son unos 100 metros más bajos que en la actualidad.
Australasia
El continente australiano, Nueva Guinea, Tasmania y muchas islas más pequeñas formaban una sola masa terrestre. Este continente ahora se conoce a veces como Sahul.
Entre Sahul y Sundaland (una península del sudeste asiático que comprendía la actual Malasia y el oeste y el norte de Indonesia) seguía existiendo un archipiélago de islas conocido como Wallacea. Las brechas de agua entre estas islas, Sahul y Sundaland, eran considerablemente más estrechas y menos numerosas que en la actualidad.
Las dos islas principales de Nueva Zelanda, junto con las islas más pequeñas asociadas, se unieron como una sola masa continental. Prácticamente todos los Alpes del Sur estaban bajo una capa de hielo permanente, y desde ellos se extendían glaciares alpinos hasta gran parte de las tierras altas circundantes.
Europa
El norte de Europa estaba cubierto en gran parte por hielo, y el límite sur de las capas de hielo pasaba por Alemania y Polonia. Este hielo se extendió hacia el norte para cubrir Svalbard y la Tierra de Francisco José y hacia el noreste para ocupar el mar de Barents, el mar de Kara y Novaya Zemlya, terminando en la península de Taymyr en lo que hoy es el noroeste de Siberia. El calentamiento comenzó en las latitudes septentrionales hace unos 20.000 años, pero fue limitado y no se produjo un calentamiento considerable hasta hace unos 14.600 años.
En el noroeste de Rusia, la capa de hielo fennoscandina alcanzó su extensión LGM hace aproximadamente 17.000 años, unos cinco mil años más tarde que en Dinamarca, Alemania y Polonia occidental. Fuera del Escudo Báltico, y en Rusia en particular, el margen de hielo LGM de la capa de hielo fennoscandiana era muy lobulado. Los principales lóbulos LGM de Rusia siguieron las cuencas de Dvina, Vologda y Rybinsk, respectivamente. Los lóbulos se originaron como resultado del hielo que siguió a depresiones topográficas poco profundas llenas de un sustrato de sedimento blando.
El permafrost cubrió Europa desde el sur de la capa de hielo hasta el sur de la actual Szeged, en el sur de Hungría. El hielo cubrió toda Islandia. Además, el hielo cubría Irlanda y casi todo Gales, con el límite sur de la capa de hielo aproximadamente desde la ubicación actual de Cardiff al noreste hasta Middlesbrough, y luego a través de la tierra ahora sumergida de Doggerland hasta Dinamarca.
En la Cordillera Cantábrica del extremo noroeste de la Península Ibérica, que actualmente no tiene glaciares permanentes, el LGM provocó una recesión glacial local como resultado de una mayor aridez causada por el crecimiento de otras capas de hielo más alejadas el este y el norte, lo que limitó drásticamente las nevadas anuales sobre las montañas del noroeste de España. Los glaciares alpinos del Cantábrico se habían expandido anteriormente hace aproximadamente 60.000 y 40.000 años durante un máximo glacial local en la región.
En el noreste de Italia, en la región alrededor del lago Fimon, los semidesiertos, estepas y estepas de pradera dominados por Artemisia reemplazaron a los bosques boreales abiertos al inicio del LGM, específicamente durante el Heinrich Stadial 3. El clima general de la región se volvió más seco y más frío.
En las montañas de Sar, la altitud glacial del equilibrio-línea era de unos 450 metros más baja que en el Holoceno. En Grecia predominaba la vegetación estepa.
La abundancia Megafaunal en Europa alcanzó los 27.000 y los 21.000 BP; este botín fue atribuible al frío clima stadial.
América del Norte
En Groenlandia, la diferencia entre las temperaturas LGM y las temperaturas actuales fue dos veces mayor durante el invierno que durante el verano. Los gases de efecto invernadero y los forzamientos de insolación dominaron los cambios de temperatura en el norte de Groenlandia, mientras que la variabilidad de la circulación meridional del Atlántico (AMOC) fue la influencia dominante en el clima del sur de Groenlandia. La isla Illorsuit estaba cubierta exclusivamente por glaciares de base fría.
Tras un período anterior de relativo retroceso desde hace 52.000 a 40.000 años, la capa de hielo Laurentide creció rápidamente al inicio del LGM hasta cubrir prácticamente todo Canadá al este de las Montañas Rocosas y se extendió aproximadamente hasta los ríos Missouri y Ohio., y hacia el este hasta Manhattan, alcanzando un volumen máximo total de entre 26,5 y 37 millones de kilómetros cúbicos. En su apogeo, la capa de hielo Laurentide alcanzó 3,2 km de altura alrededor de Keewatin Dome y entre 1,7 y 2,1 km a lo largo de la división de las llanuras. Además de la gran capa de hielo de la Cordillera de Canadá y Montana, los glaciares alpinos avanzaron y (en algunos lugares) los casquetes de hielo cubrieron gran parte de las Montañas Rocosas y de la Sierra Nevada más al sur. Los gradientes latitudinales eran tan pronunciados que el permafrost no llegaba muy al sur de las capas de hielo, excepto a grandes alturas. Los glaciares obligaron a las primeras poblaciones humanas que originalmente habían migrado desde el noreste de Siberia a refugiarse, remodelando su variación genética mediante mutaciones y derivas. Este fenómeno estableció los haplogrupos más antiguos que se encuentran entre los nativos americanos, y las migraciones posteriores son responsables de los haplogrupos del norte de América del Norte.
En la isla de Hawái, los geólogos han reconocido desde hace mucho tiempo depósitos formados por glaciares en Mauna Kea durante las recientes edades de hielo. El último trabajo indica que en el volcán se conservan depósitos de tres episodios glaciales ocurridos hace entre 150.000 y 200.000 años. Las morrenas glaciares del volcán se formaron hace unos 70.000 años y hace unos 40.000 a 13.000 años. Si en Mauna Loa se formaron depósitos glaciales, hace tiempo que quedaron enterrados por coladas de lava más recientes.
América del Sur
En el hemisferio sur, la capa de hielo patagónico cubría todo el tercio sur de Chile y áreas adyacentes de Argentina. En el lado occidental de los Andes, la capa de hielo alcanzó el nivel del mar hasta los 41 grados sur en el canal Chacao. La costa occidental de la Patagonia estuvo en gran parte cubierta de hielo, pero algunos autores han señalado la posible existencia de refugios libres de hielo para algunas especies vegetales. En el lado oriental de los Andes, los lóbulos de los glaciares ocuparon las depresiones del Seno Skyring, Seno Otway, Bahía Inútil y Canal Beagle. En el Estrecho de Magallanes el hielo llegaba hasta Segunda Angostura.
Durante el LGM, los glaciares de los valles en los Andes del sur (38–43° S) se fusionaron y descendieron de los Andes ocupando cuencas lacustres y marinas donde se extendieron formando grandes lóbulos de glaciares de piedemonte. Los glaciares se extendían unos 7 km al oeste del moderno lago Llanquihue, pero no más de 2 a 3 km al sur del mismo. El lago Nahuel Huapi en Argentina también estuvo cubierto de hielo en la misma época. En la mayor parte del archipiélago de Chiloé, el avance de los glaciares alcanzó su punto máximo hace 26.000 años, formando un largo sistema de morrenas de norte a sur a lo largo de la costa oriental de la isla de Chiloé (41,5–43° S). En ese momento, la glaciación en la latitud de Chiloé era del tipo de capa de hielo, en contraste con la glaciación de valle que se encuentra más al norte de Chile.
A pesar del avance del glaciar, gran parte del área al oeste del lago Llanquihue todavía estaba libre de hielo durante el Último Máximo Glacial. Durante el período más frío del Último Máximo Glacial, la vegetación en este lugar estuvo dominada por hierbas alpinas en amplias superficies abiertas. El calentamiento global que siguió provocó un lento cambio en la vegetación hacia una vegetación escasamente distribuida dominada por especies de Nothofagus. Dentro de este parque, la vegetación del páramo magallánico se alternaba con el bosque de Nothofagus y, a medida que avanzaba el calentamiento, incluso los árboles de clima cálido comenzaron a crecer en el área. Se estima que la línea de árboles disminuyó unos 1.000 m en relación con las elevaciones actuales durante el período más frío, pero aumentó gradualmente hasta hace 19.300 años. En esa época un retroceso del frío provocó el reemplazo de gran parte de la vegetación arbórea por páramos magallánicos y especies alpinas.
Poco se sabe sobre la extensión de los glaciares durante el Último Máximo Glacial al norte del Distrito de los Lagos de Chile. Al norte, en los Andes secos del Máximo Glacial Central y Último se asocia con un aumento de la humedad y el avance verificado de al menos algunos glaciares de montaña. En el noroeste argentino, los depósitos de polen registran el descenso altitudinal del límite arbóreo durante la LGM.
La Amazonia era mucho más seca que en la actualidad. Los valores δD de las ceras vegetales del LGM son significativamente más enriquecidos que los actuales y los que se remontan a MIS 3, lo que evidencia esta mayor aridez. El este de Brasil también se vio afectado; el sitio de Guanambi en Bahía era mucho más seco que hoy.
Océano Atlántico
AMOC fue más débil y menos profundo durante la LGM. Las temperaturas de la superficie del mar en el giro subtropical occidental del Atlántico Norte eran alrededor de 5 °C más frías que las actuales. Las aguas de profundidad intermedia del Atlántico Norte estuvieron mejor ventiladas durante el LGM por el Agua Intermedia Glacial del Atlántico Norte (GNAIW) en relación con su ventilación actual por las Aguas Profundas del Atlántico Norte superior (NADW). GNAIW era pobre en nutrientes en comparación con la actual NADW superior. Debajo de GNAIW, el agua del fondo del sur, que era muy rica en nutrientes, llenaba el profundo Atlántico Norte.
Debido a la presencia de inmensas capas de hielo en Europa y América del Norte, el flujo de meteorización continental hacia el Atlántico Norte se redujo, según lo medido por la mayor proporción de isótopos radiogénicos en las proporciones de isótopos de neodimio.
En el Atlántico Sur occidental, donde se forma el agua intermedia antártica, el flujo de partículas que se hunden aumentó como resultado del aumento del flujo de polvo durante el LGM y la productividad de exportación sostenida. El aumento del flujo de partículas que se hunden eliminó el neodimio de aguas poco profundas, produciendo un cambio en la proporción isotópica.
Océano Pacífico
La baja temperatura de la superficie del mar (SST) y la salinidad de la superficie del mar (SSS) en el Mar de China Oriental durante el LGM sugieren que la corriente de Kuroshio tuvo una fuerza reducida en relación con el presente. El vuelco del Pacífico abisal fue más débil durante el LGM que en la actualidad, aunque fue temporalmente más fuerte durante algunos intervalos de retirada de la capa de hielo. El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) fue fuerte durante el LGM. La evidencia sugiere que la Zona Mínima de Oxígeno del Perú en el Pacífico oriental era más débil de lo que es hoy, probablemente como resultado del aumento de las concentraciones de oxígeno en el agua de mar permitidas por las temperaturas más frías del agua del océano, aunque era similar en extensión espacial.
La salida de agua intermedia del Pacífico Norte a través del mar de Tasmania fue más fuerte durante el LGM.
En la Gran Barrera de Coral a lo largo de la costa de Queensland, el desarrollo de los arrecifes se desplazó hacia el mar debido a la caída precipitada del nivel del mar, alcanzando una distancia máxima desde la costa actual a medida que los niveles del mar se acercaban a sus niveles más bajos hace alrededor de 20.700-20.500 años.
Océano Índico
Las aguas profundas del Océano Índico estuvieron significativamente menos oxigenadas durante el LGM en comparación con el Holoceno Medio. En particular, las profundidades del Océano Índico meridional eran un enorme sumidero de carbono, lo que explicaba en parte la bajísima pCO2 del LGM. Las aguas intermedias del sureste del Mar Arábigo estaban peor ventiladas que hoy debido a la debilitada circulación termohalina.
Océano Austral
La evidencia de núcleos de sedimentos en el Mar de Escocia sugiere que la Corriente Circumpolar Antártica fue más débil durante el LGM que durante el Holoceno. El Frente Polar Antártico (APF) estaba ubicado mucho más al norte en comparación con su ubicación actual. Los estudios sugieren que podría haber estado ubicado tan al norte como a 43°S, llegando hasta el sur del Océano Índico.
Período Glacial Tardío
El Período Glacial Tardío siguió al LGM y precedió al Holoceno, que comenzó hace unos 11.700 años.