El dióxido de carbono, o CO2, es una molécula muy común de origen natural que contiene dos átomos de oxígeno y un átomo de carbono. En las condiciones cotidianas en la Tierra, el dióxido de carbono es un gas común que está a nuestro alrededor. Es incoloro, inodoro, está naturalmente presente en la atmósfera de la Tierra y es una parte importante del ciclo del carbono de la Tierra. Todos los seres humanos y animales exhalan dióxido de carbono cuando respiran, y las plantas lo absorben durante un proceso llamado fotosíntesis para crecer.

El CO2 se denomina gas de efecto invernadero (GEI) porque, como parte de la atmósfera de la Tierra, atrapa la energía del sol y mantiene al mundo a una temperatura habitable. Pero los aumentos en el CO2 atmosférico asociado con las actividades humanas pueden plantear problemas. Por ejemplo, por un lado, la quema de combustibles fósiles libera más CO2 en la atmósfera (junto con otros gases de efecto invernadero) y, por otro lado, la destrucción de las áreas boscosas hace que los árboles absorban menos CO2, etc. Ambos casos llevan Demasiada energía o calor quedando atrapado en nuestra atmósfera. Esta energía adicional causa un aumento de la inestabilidad climática, lo que resulta en cambios importantes en los patrones climáticos.

Cambio de temperatura y cambio de dióxido de carbono

Uno de los aspectos más notables del registro del paleoclima es la fuerte correspondencia entre la temperatura y la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, observada durante los ciclos glaciares de los últimos cientos de miles de años. Cuando la concentración de dióxido de carbonoaumenta, la temperatura aumenta. Cuando la concentración de dióxido de carbono disminuye, la temperatura baja.

Una pequeña parte de la correspondencia se debe a la relación entre la temperatura y la solubilidad del dióxido de carbono en la superficie del océano, pero la mayoría de la correspondencia es consistente con una retroalimentación entre el dióxido de carbono y el clima. Estos cambios se esperan si la Tierra está en equilibrio radiativo y son consistentes con el papel de los gases de efecto invernadero en el cambio climático.

Si bien puede parecer sencillo determinar la causa y el efecto entre el dióxido de carbono y el clima a partir del cual se produce el cambio primero, o por algún otro medio, la determinación de causa y efecto sigue siendo sumamente difícil. Además, otros cambios están involucrados en el clima glacial, incluida la vegetación alterada, las características de la superficie terrestre y la extensión de la capa de hielo.

Otras aproximaciones paleoclimáticas nos ayudan a comprender el papel de los océanos en el cambio climático pasado y futuro. El océano contiene 60 veces más carbono que la atmósfera, y como se esperaba, los cambios en el dióxido de carbono en la atmósfera fueron paralelos a los cambios en el carbono en el océano durante los últimos cientos de miles de años. Si bien el océano cambia mucho más lentamente que la atmósfera, el océano desempeñó un papel esencial en las variaciones pasadas del dióxido de carbono, y desempeñará un papel en el futuro durante miles de años.

Finalmente, los datos del paleoclima revelan que el cambio climático no se trata solo de la temperatura. Como el dióxido de carbono ha cambiado en el pasado, muchos otros aspectos del clima también cambiaron. Durante la época glacial, las líneas de nieve eran más bajas, los continentes estaban más secos y los monzones tropicales eran más débiles. Algunos de estos cambios pueden ser independientes; otros estrechamente acoplados al nivel cambiante de dióxido de carbono. La comprensión de cuáles de estos cambios pueden ocurrir en el futuro, y qué tan grandes pueden ser esos cambios, sigue siendo un tema de investigación vigorosa. El Programa de Paleoclimatología de NOAA ayuda a los científicos a documentar los cambios que se han producido en el pasado como un enfoque para comprender el cambio climático futuro.