Este artículo se publica en colaboración con The Conversation.
¿Alguna vez has disfrutado del fresco refugio que ofrece una cueva subterránea en un caluroso día de verano? ¿O quizá has sentido la agradable calidez al entrar en una cueva durante el invierno?
Al descender a una cueva, no solo puedes disfrutar de su clima apacible, sino también admirar la belleza de los depósitos cavernarios, como las estalagmitas, las estalactitas y las coladas, conocidos por los investigadores de cuevas como espeleotemas.
Quizá ya sepas que crecen muy lentamente a partir de los minerales del agua que gotea sobre ellos o por encima de ellos. Esta agua procede de la lluvia caída en la superficie, que ha atravesado el suelo y la caliza situados encima, y se ha filtrado en el terreno y ha llegado a la cueva.
A medida que crecen, los espeleotemas fijan en sus minerales las señales químicas de las condiciones ambientales y climáticas del momento en que cayó la lluvia en la superficie. Así, a medida que crece una estalagmita, la señal climática de la superficie queda atrapada de forma continua en las capas recién formadas.
Algunas estalagmitas muy antiguas conservan señales climáticas de un pasado muy remoto, en algunos casos de hasta millones de años. Contienen un archivo del clima pasado que abarca tanto como su antigüedad, y a menudo es anterior a los registros de las estaciones meteorológicas globales.
Por encima y por debajo
Pero si una cueva permanece fresca en verano y cálida en invierno, ¿cómo se relaciona su clima con el de la superficie? ¿Y cómo afecta esto a la señal química registrada por los espeleotemas?
Para comprender la relación entre el clima de la superficie y el de la cueva, nuestro grupo de investigación, Connected Waters Initiative Research Centre , en UNSW Australia, realizó múltiples experimentos de campo en el Wellington Caves Reserve , en Nueva Gales del Sur.
Durante los experimentos se midieron en detalle el clima de la superficie y el de la cueva. Por ejemplo, se utilizaron sensores de temperatura de gran precisión para medir la temperatura del agua en la superficie y en el punto donde las gotas de agua caen sobre el suelo de la cueva, formando estalagmitas.
El equipo de investigación inició un goteo controlado en la cueva al regar la superficie situada sobre ella con agua enfriada hasta el punto de congelación, para simular la lluvia.
El agua fría nos permitió determinar si el agua de goteo de la cueva se ve afectada por las condiciones de la superficie o por las de sus trayectorias a través del terreno.
También añadimos al agua de riego una sustancia química natural, lo que nos permitió distinguir si el agua de la cueva procedía del riego o si era agua que ya estaba presente en el subsuelo.
Nuestros resultados revelaron una relación compleja pero sistemática entre el clima de la superficie y el de la cueva. Por ejemplo, los cambios de temperatura en la superficie se reducen de forma significativa y se retrasan a medida que aumenta la profundidad.
Nuestra investigación muestra cómo deducir la temperatura de la superficie a partir de la de la cueva. Comprender esto es necesario para descifrar correctamente los registros pasados de temperatura de la superficie a partir de las señales conservadas en las estalagmitas.
Mantenerlo fresco
También descubrimos que el aire que entra y sale de la cueva puede enfriar los depósitos cavernarios al evaporar el agua que fluye sobre ellos. Este enfriamiento puede influir de forma significativa en la señal química atrapada en el depósito de la cueva y generar señales “falsas” que no son representativas del clima de la superficie.
Dicho de otro modo, si no se tiene en cuenta, hará que el clima de la superficie “parezca” más frío de lo que realmente fue. Aunque es más probable que esto ocurra en cuevas situadas en entornos secos, también podría tenerse en cuenta en estalagmitas de cuevas que estuvieron expuestas a climas más secos en el pasado remoto.
Nuestros nuevos conocimientos también pueden ayudar a los científicos a seleccionar la mejor ubicación y el mejor tipo de estalagmita para la reconstrucción de las condiciones climáticas o ambientales del pasado.
Este nuevo descubrimiento es significativo porque puede mejorar la precisión de las señales climáticas del pasado procedentes de los depósitos de cuevas. También puede ayudarnos a comprender artefactos sin explicar en los registros climáticos pasados existentes. Al mejorar nuestra comprensión del clima pasado, podemos entender mejor las variaciones climáticas futuras.
La publicación no implica el respaldo de las opiniones del Foro Económico Mundial.
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Autores: Gabriel C Rau es profesor asociado de Hidrogeología de Aguas Subterráneas en UNSW, Australia. Andy Baker es director del Connected Waters Initiative Research Centre en UNSW, Australia. Mark O Cuthbert es investigador en Hidrogeología en la Universidad de Birmingham. Martin Sogaard Andersen es profesor titular en UNSW Australia.
Imagen: Visitantes recorren las Luray Caverns en Luray, Virginia. REUTERS/Carlo Allegri.
