¿Estamos en el Antropoceno? Por qué el lago Crawford de Canadá puede contener respuestas

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Los lugareños solían decir que el lago Crawford no tenía fondo. Sus aguas corrían a mayor profundidad de lo que la gente podía alcanzar. Parecía que cualquier cosa que cayera en la cuenca caería hasta el fin de los tiempos.

Sin embargo, cuando los científicos finalmente observaron las turbias profundidades del lago, no encontraron un vacío, sino un espejo.

MILTON, Ontario

Este verano, los investigadores determinarán si el lago Crawford debería ser nombrado el punto de partida oficial de este capítulo geológico, con sedimentos cargados de contaminación de la década de 1950 que marcan la transición del entorno confiable del pasado a la nueva e incierta realidad que los humanos han creado.

En sólo siete décadas, dicen los científicos, los humanos han provocado mayores cambios que en más de siete milenios. Nunca en la historia de la Tierra el mundo había cambiado tanto, tan rápido. Nunca una sola especie ha tenido la capacidad de causar tanto daño, o la posibilidad de evitar tanto daño.

"Es una línea en la arena", dijo Francine McCarthy, profesora de ciencias de la Tierra en la Universidad Brock en Ontario, quien dirigió la investigación en el lago Crawford. “La Tierra misma se rige por un libro de reglas diferente. Y es gracias a nosotros”.

Cada nueva fase de la historia de la Tierra comienza con una “punta dorada”, un lugar en el registro geológico donde se conservan perfectamente las pruebas de una transformación global.

Una serie que explora cómo las pistas del pasado de la Tierra pueden ayudar a la humanidad a enfrentar el cambio climático moderno.

Un acantilado tunecino expuesto con rastros del impacto de un antiguo asteroide marca la transición de la era de los dinosaurios a la era Cenozoica. Las moléculas de hidrógeno descubiertas en el hielo de Groenlandia marcan el inicio del Holoceno, el período de 11.700 años de temperaturas estables que abarca toda la civilización humana, hasta el día de hoy inclusive.

Estos picos son como signos de exclamación en la historia del planeta, y marcan una historia de continentes cambiantes, especies en evolución y temperaturas que subieron y bajaron a medida que los niveles de carbono fluctuaban en la atmósfera. Marcan el inicio de épocas: pequeños segmentos de tiempo geológico. Y han ayudado a los científicos a interpretar las fuerzas que dieron forma a los climas pasados ​​de la Tierra, lo que a su vez les permite pronosticar los efectos del calentamiento moderno.

En 2009, la Comisión Internacional de Estratigrafía, un oscuro organismo científico responsable de definir las fases del pasado de la Tierra, creó un nuevo grupo de trabajo para investigar la evidencia del Antropoceno. La misión del grupo: identificar un posible sitio de “pico dorado” que podría convencer a sus colegas científicos de la validez de la nueva época.

Su búsqueda abarcó desde las cumbres de las montañas hasta las profundidades del océano, desde la capa de hielo de la Antártida hasta los arrecifes de coral tropicales. Y, en 2018, los llevó a la puerta del despacho de McCarthy.

Crawford

Lago

Antes de ese momento, pocos fuera de su campo conocían la investigación de McCarthy que estudiaba los sedimentos de los lagos en busca de signos de cambios climáticos pasados. Su trabajo de divulgación fue significativo, pero en gran medida local: abogar por la conservación de los Grandes Lagos y enseñar geología a estudiantes de su universidad pública mediana.

El lago Crawford era igualmente modesto: sólo una bonita piscina pequeña en un parque en los suburbios de Toronto. A los escolares les gustaba visitar sus casas comunales indígenas reconstruidas. Los lugareños lo valoraban como un lugar pintoresco para hacer un picnic y observar aves.

Sin embargo, el colega de McCarthy, Martin Head, un geólogo de Brock que había participado en el Grupo de Trabajo del Antropoceno, estaba intrigado por la rara química descubierta en Crawford.

No se sabe que ningún otro cuerpo de agua posea esta combinación particular de atributos, lo que convierte al lago Crawford en un barómetro único del cambio global.

"Es un fenómeno de la naturaleza, pero es mi pequeño fenómeno de la naturaleza", dijo McCarthy. "Y es perfecto para lo que necesitamos".

Mientras consideraba la propuesta de su colega, McCarthy pensó en las décadas que había pasado estudiando trastornos planetarios anteriores. Su trabajo sobre los sedimentos lacustres de los últimos millones de años le había mostrado cómo los cambios dramáticos en la temperatura desestabilizaban los ecosistemas y llevaban a las especies a la extinción.

Sin una acción drástica para evitar el cambio climático moderno, dijo, la historia podría repetirse.

McCarthy estaba de pie en la orilla del lago Crawford, observando la brisa de abril agitar la superficie del agua, esperando que comenzara el trabajo.

Primero, los investigadores tuvieron que atar una balsa de madera en la parte más profunda del lago, justo sobre el lugar que querían tomar muestras.

Para extraer las capas de sedimentos del lago, el equipo utilizó una herramienta llamada "descorazonador de congelación", pero más cariñosamente conocida como "el dedo congelado". La larga cuña de aluminio se llenó con una mezcla de alcohol y hielo seco, lo que la hizo mucho más fría que el agua, el suelo y el aire circundantes.

Suspendieron el congelador de un trípode y lo bajaron a través de un agujero en la balsa. Cayó, bajó, a través de 75 pies de agua, hasta que finalmente se hundió en el barro blando del fondo del lago.

Luego esperaron. Los sedimentos del lago tardarían unos 40 minutos en congelarse en la fría superficie del sacatestigos.

Finalmente, llegó el momento de volver a levantar el descorazonador. Aferrado a su cara había un trozo de barro de cinco pies, cortado del fondo del lago como un trozo del centro de un pastel.

De regreso a la costa, McCarthy pasó un dedo enguantado por las delicadas franjas marrones y blancas del núcleo, más nítidas que cualquier otra muestra que hubiera visto.

Para entonces ya había descubierto docenas de núcleos de Crawford Lake, pero cada extracción parecía especial y extrañamente íntima. Sabía que cada muestra le permitiría vislumbrar mil años de la historia del lago, revelando sus respuestas más profundas al mundo cambiante de arriba. Cada uno era como una nueva página del diario de la Tierra.

¿Qué secretos encontraría en su interior?

El archivo dentro de los núcleos del lago Crawford muestra cómo las presiones humanas sobre el lago se acumularon a lo largo de los siglos como el vapor dentro de una tetera, hasta que finalmente la tetera se desbordó.

Pero la influencia de la humanidad no siempre ha sido tan destructiva. Las primeras personas que dejaron su huella en el lago fueron los aldeanos nativos que construyeron casas comunales cerca de la orilla del lago. Los investigadores han contado sedimentos de más de dos siglos del “período indígena” del lago que contienen polen de cultivos y otras evidencias de habitación humana junto con antiguos excrementos de ganso y rastros de árboles.

A principios del siglo XVI todos los indicios del asentamiento desaparecieron por razones aún desconocidas. Sin embargo, el proceso estacional que formó las capas del lago permaneció.

Los sedimentos de épocas posteriores mostraron la creciente influencia de los europeos en el paisaje. Los recuentos de polen de pino blanco disminuyeron a medida que la gente talaba árboles. Huellas de ambrosía marcaban cómo florecían diferentes especies en el terreno despejado.

Los impactos se acumularon a lo largo de los siglos XIX y XX. Pequeños trozos negros de cenizas volantes, un subproducto de la quema de carbón y petróleo, llegaron al lago desde ciudades en rápida industrialización. Los metales pesados ​​como el cobre y el plomo aumentaron en el lodo.

Y luego, alrededor de 1950, el mundo alcanzó un punto de inflexión.

"Fue entonces cuando los humanos esencialmente abrumaron a la Tierra como sistema en funcionamiento", dijo Head, colaborador de McCarthy. Crawford Lake –y el resto del planeta– fueron transformados fundamental e irrevocablemente.

La señal más clara de cambio fue un aumento en el plutonio radiactivo que comenzó en el lodo del lago Crawford alrededor de 1950. El elemento rara vez se encuentra naturalmente en este planeta; sólo podría haber provenido de pruebas de armas nucleares que se realizaron a miles de kilómetros de distancia.

Otros cambios no eran necesariamente nuevos, pero aparecieron a escalas diez o cien veces mayores que cualquier cosa que el lago hubiera visto antes. Proliferó una forma más ligera de nitrógeno, una firma molecular de la quema de combustibles fósiles. La cantidad de cenizas volantes se multiplicó por ocho en menos de cinco años. La lluvia ácida, provocada por la contaminación que reacciona con el agua de la atmósfera, disminuyó las capas de calcita.

Aún más sedimentos registraron pérdidas irreversibles. Ciertas especies de microbios fueron eliminadas localmente. La cantidad de polen de olmo se desplomó, consecuencia del hongo invasor que estaba diezmando las poblaciones de árboles de América del Norte en ese momento.

Mientras tanto, la contaminación por gases de efecto invernadero hizo que el planeta fuera inexorablemente más caliente. Las capas de calcita del lago se volvieron más espesas durante los años cálidos; Los granos de polen muestran cómo la composición del bosque cambió para incluir más especies de árboles amantes del calor.

Las temperaturas promedio en el sur de Canadá han aumentado alrededor de 1,5 grados Celsius (2,7 grados Fahrenheit) en este tiempo. El planeta en su conjunto es ahora más cálido que en casi cualquier otro momento desde el final de la última edad de hielo.

Los investigadores pudieron calcular las temperaturas de verano a partir del polen detectado en los sedimentos del núcleo.

22ºC

promedio de julio

temperatura para

cada año

21,5

Tendencia

21

20,5

20

1880

1950

2018

Fuente: Llew-Williams et al, Formación de Varve en el lago meromíctico Crawford, Ontario, Canadá: proceso importante para caracterizar la época del Antropoceno

Los investigadores pudieron calcular las temperaturas de verano a partir del polen detectado en los sedimentos del núcleo.

22ºC

promedio de julio

temperatura para

cada año

21,5

Tendencia

21

20,5

20

1880

1950

2018

Fuente: Llew-Williams et al, Formación de Varve en el lago meromíctico Crawford, Ontario, Canadá: proceso importante para caracterizar la época del Antropoceno

22ºC

Los investigadores pudieron calcular las temperaturas de verano a partir del polen detectado en los sedimentos del núcleo.

promedio de julio

temperatura para

cada año

21,5

Tendencia

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20,5

20

1880

1950

2018

Fuente: Llew-Williams et al, Formación de Varve en el lago meromíctico Crawford, Ontario, Canadá: proceso importante para caracterizar la época del Antropoceno

Todos estos cambios son el resultado de lo que los científicos llaman “la Gran Aceleración”: el aumento dramático y simultáneo en casi todas las medidas de la actividad humana que comenzó a mediados del siglo XX y continúa hasta el día de hoy.

La misma evidencia aparece en todo el planeta, en cada sitio potencial de picos dorados que ha examinado el Grupo de Trabajo del Antropoceno. Turberas, cuencas oceánicas, esqueletos de arrecifes de coral... incluso el hielo de la Antártida ha quedado permanentemente contaminado por la contaminación humana.

"Lo que hemos medido, de una manera muy objetiva y cuantitativa, es que vivimos en un mundo con condiciones que ya no se encuentran dentro de los últimos 11.000 años de variabilidad natural", dijo McCarthy. "La Tierra es, de hecho, fundamentalmente diferente".

Cuando se tomaron las últimas muestras del lago Crawford esta primavera, Catherine Tammaro no se atrevió a mirar.

Para el artista y guardián de la fe de Wyandot, que desciende de las personas que probablemente vivieron aquí, el lago es un ser vivo. Ella llama a este espacio "Kionywarihwaen", un nombre Wendat que significa "donde tenemos una historia que contar".

Y Crawford Lake ya había pasado por una historia muy dolorosa. Sacar sus sedimentos, incluso para la ciencia, parecía otra invasión.

Pero después de horas de reflexión junto con representantes de otras Primeras Naciones, Tammaro llegó a un acuerdo en que la extracción de muestras debía seguir adelante.

"Es como una operación quirúrgica", dijo. "Es doloroso, pero reconocemos que debe hacerse... porque puede ayudar a prevenir mayores desastres climáticos al aumentar nuestra comprensión de cómo los humanos han tenido un impacto en la Tierra".

La extracción de este núcleo fue uno de los últimos pasos antes de que el Grupo de Trabajo del Antropoceno seleccione su sitio preferido para el “Golden Spike”, una decisión que se espera para este verano. Crawford Lake se considera uno de los principales candidatos para el reconocimiento.

Antes de que el Antropoceno –y el lago– puedan reclamar un lugar en la historia geológica, la propuesta debe pasar por varias rondas más de votación. Y no todos los geólogos están convencidos de que el Antropoceno pertenece a la línea temporal de 4.600 millones de años de la Tierra. Algunos dicen que este período de abrumadora influencia humana ha sido demasiado breve para saber si realmente es una época, un lapso que normalmente dura millones de años. Otros han señalado que, a diferencia del impacto de un asteroide que mató a los dinosaurios y otros eventos que marcaron una época, los cambios causados ​​por el hombre no ocurrieron simultáneamente en todo el mundo.

"La formalización del Antropoceno crea una línea dura y brillante, y o existes en un lado o en el otro", dijo Jacquelyn Gill, paleoecóloga de la Universidad de Maine. "Pero en realidad, ha sido un largo gradiente, un largo proceso de cambio en la forma en que vivimos".

Sin embargo, los defensores de nombrar la nueva época dicen que los sedimentos del lago Crawford dejan claro el marcado contraste entre los impactos humanos antes de 1950 (que fueron en su mayoría locales y a menudo reversibles) y la rápida transformación provocada por la modernidad.

A menos que el mundo tome medidas drásticas para frenar el calentamiento global, la contaminación y la disminución de la biodiversidad, la situación empeorará, dijo el geólogo Colin Waters, presidente del Grupo de Trabajo sobre Antropoceno. Los científicos advierten que el planeta se está acercando peligrosamente a “puntos de inflexión” climáticos, donde el derretimiento del hielo se acelerará y los principales sistemas climáticos podrían colapsar.

"Es un legado permanente del impacto humano en el planeta, escrito en el registro de las rocas", dijo Waters.

Sin embargo, por mucho que el Antropoceno sea un reconocimiento de la culpabilidad de la humanidad, también es una declaración de la acción humana, cree McCarthy. Además de la evidencia geológica de destrucción ambiental, el lago Crawford tiene pruebas de la capacidad de reparación de las personas.

En 1963, cuando las naciones acordaron prohibir las pruebas de armas nucleares que podrían contaminar el agua y la atmósfera, las concentraciones de plutonio en Crawford Lake comenzaron a disminuir. Los recuentos de cenizas volantes cayeron después de que Estados Unidos y Canadá exigieran nuevos controles de contaminación en centrales eléctricas y otras instalaciones industriales. La revitalización de las distintivas bandas de calcita del lago durante la década de 1980 es una señal de los esfuerzos exitosos para combatir la lluvia ácida.

Pero no todos los cambios capturados en los núcleos de Crawford pueden deshacerse tan rápidamente. Las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico permanecerán elevadas durante decenas de miles de años. Hará falta al menos el mismo tiempo y un descenso espectacular de la temperatura para que las capas de hielo polares vuelvan a su majestuosidad preindustrial.

Pero "no es sólo una historia apocalíptica", dijo McCarthy. “Es una historia de 'despierta y huele el café'. Demuestra que podemos lograr cambios significativos”.

Ella estima que el lago Crawford seguirá acumulando nuevos sedimentos durante al menos 10.000 años. Eso significa que un geólogo en un futuro lejano podrá excavar en esas capas tal como lo hizo McCarthy.

Verán si el mundo logró reducir a cero las emisiones de carbono y estabilizar el calentamiento global.

Sabrán si la gente preservó las especies amenazadas y dejó de lado las armas nucleares.

Y descubrirán qué lecciones extrajo la humanidad de este registro de la Tierra.

Una versión inicial de esta historia identificó erróneamente el idioma en el que Tammaro se dirigió al lago. Kionywarihwaen es un nombre Wendat. Este artículo ha sido corregido.

La fotografía de primer plano del núcleo fue tomada por Krysten Lafond, Laboratorio Patterson, Universidad de Carleton (Canadá).

Historia de Sarah Kaplan. Gráficos de Simon Ducroquet. Fotos y vídeos de Bonnie Jo Mount. Diseño y desarrollo de Frank Hulley-Jones y Emily Wright. Editado por Monica Ulmanu, Katie Zezima, Joseph Moore, Amanda Voisard, John Farrell y Adrienne Dunn.