Hace aproximadamente 304 millones de años, un calentamiento rápido transformó una Tierra que, sin embargo, se encontraba inmersa en un largo período glacial.
En aquella época, grandes capas de hielo ocupaban parte del hemisferio sur. No obstante, el clima no era completamente estable. Los registros geológicos muestran alternancias entre fases más frías y períodos más cálidos, relacionadas sobre todo con las variaciones del dióxido de carbono atmosférico.
El episodio estudiado destaca por su rapidez a escala geológica. Trabajos anteriores estimaron que la concentración de CO₂ había pasado de aproximadamente 350 a 700 partes por millón. Este aumento se habría producido en unos 300 000 años, después de una marcada fase de glaciación.
El cambio también aparece en las antiguas temperaturas oceánicas. Las conchas fosilizadas indican que las aguas superficiales pasaron de aproximadamente 25 °C a 29 °C. Este aumento de 4 °C acompañó el retroceso de los hielos continentales y la subida del nivel del mar.
Para comprender la importancia de este episodio, hay que observar las reacciones que siguieron a este calentamiento. Un aumento de la temperatura puede modificar los océanos, los hielos y el ciclo del carbono. Estos cambios pueden después reforzar el calentamiento, en lugar de limitarse a acompañarlo.
El nuevo estudio publicado en PNAS examina este antiguo episodio como un posible cruce de un umbral climático. En este tipo de situación, una perturbación relativamente limitada puede provocar cambios mucho mayores. El sistema climático deja entonces de responder de forma estrictamente proporcional a la causa inicial.
Los océanos también sufrieron una fuerte pérdida de oxígeno. Las estimaciones derivadas de trabajos anteriores indican que aproximadamente el 20 % de los fondos marinos habría experimentado entonces condiciones sin oxígeno. Esta evolución coincide con una disminución de la biodiversidad marina registrada en las rocas de ese período.
En otras palabras, este antiguo calentamiento no se limita a unos pocos grados adicionales. Muestra cómo varios mecanismos pueden actuar conjuntamente: aumento del CO₂, retroceso de los hielos, calentamiento de las aguas y disminución de su oxigenación. El conjunto puede amplificar una perturbación climática inicial en un período relativamente corto.
Este antiguo período no reproduce el mundo actual, cuyos continentes, océanos y ecosistemas son diferentes. No obstante, ofrece un caso real para estudiar la reacción de un planeta glacial ante un aumento rápido del carbono. Los investigadores pueden ahora precisar qué mecanismos desencadenaron la amplificación observada y hasta qué punto modificó el clima.