El CO2 en la época preindustrial

Para el CO2 preindustrial, es decir, para la cantidad de CO2 que existía en la atmósfera antes de que se iniciara la revolución industrial en el siglo XVIII, la ortodoxia oficialista estima una cantidad por debajo de las 300 ppmv (partes por millón en volumen, abreviadamente ppm) desde hace al menos 650.000 años (Siegenthaler et al., 2005).
Estas cantidades están basadas en las mediciones de CO2 atrapado en burbujas de aire extraído de núcleos (cilindros) de hielo de la Antártida y Groenlandia. Hay especialistas en glaciares como Jaworowsky (2007) que cuestionan estas estimaciones. Según este científico:

"El profundo estudio de estas mediciones me convenció de que los estudios glaciológicos no son capaces de proveer una confiable reconstrucción de las concentraciones de CO2 de la antigua atmósfera. Esto se debe a que los cilindros de hielo no satisfacen cabalmente los criterios esenciales de los sistemas cerrados. Uno de esos criterios exige que haya ausencia de agua líquida en el hielo, que puede cambiar dramáticamente la composición química de las burbujas de aire atrapadas entre los cristales de hielo. Este criterio no se cumple, dado que hasta el hielo más frío de la Antártica (hasta -73º C) contiene agua líquida. Más de 20 procesos físico-químicos, en su mayoría relacionados con la presencia de agua líquida, contribuyen a la alteración de la composición química original de las inclusiones de aire en el hielo polar"

Jaworowsky afirma que las mediciones en núcleos de hielo están muy por debajo de las cifras reales, nada menos que hasta un 50% menores que los verdaderos. Esta afirmación de Jaworowsky se ve apoyada por otros científicos que, estudiando otros proxys diferentes, como los estomas, hacen estimas del CO2 preindustrial muy superiores a las realizadas con los núcleos de hielo.

Los estomas como proxys del CO2:
Las hojas de las plantas tienen unas estructuras en su cara inferior (el envés) llamadas estomas, que son como unos agujeritos microscópicos, una pequeñísima abertura entre dos células especializadas llamadas oclusivas que hacen de cierre.

Las plantas pueden abrir y cerrar estos estomas hinchando o deshinchando las células de cierre para regular el intercambio de gases entre el interior de la hoja y la atmósfera externa. Resulta que se ha comprobado experimentalmente, tanto en laboratorio como en estudios de campo en cultivos y bosques al aire libre, que existe una relación muy clara entre la cantidad de estomas que hay en una hoja y la concentración atmosférica de CO2: cuanto más CO2, menos estomas tienen las hojas, ya que necesitan menos agujeritos para captar ese gas y ahorran energías y espacio dejando de fabricar estas estructuras. Si la concentración de CO2 es baja, en cambio, necesitan fabricar más estomas para obtener la misma cantidad de CO2.

Friederike Wagner, un científico holandés especializado en paleobotánica junto con otros especialistas holandeses y americanos publicaron un artículo en la prestigiosa revista Science (Wagner et al., 1999) en el que analizan hojas fósiles de abedules del holoceno; en este estudio, estos especialistas hallan un incremento abrupto de CO2 al comienzo de este período, hace unos 10.000 años, seguido de un declive posterior. Este incremento superó con creces las 300 ppm en contraste con el incremento de 270 a 280 ppm señalado en los núcleos de hielo para el mismo período.
Otros estudios también encuentran niveles superiores a 300 ppm en muchos periodos diferentes durante los últimos 10.000 años, llegando a cifras de hasta 348 ppm, en contraste con los niveles de 270 a 280 ppm que se calculan usando núcleos de hielo. Entre estos estudios podemos citar el trabajo de García-Amorena et al. (2008) quienes, trabajando con hojas de roble fósil del norte de España, calculan una media de 320 ppm durante el holoceno, en el periodo entre hace 9.000 y 1.100 años.

Volviendo a los estudios con núcleos de hielo, otros autores como Hurd (2006) han confirmado las objeciones de Jaworowsky acerca de las inexactitudes que existen en las medidas de CO2 con este sistema.

Una dificultad añadida que tienen que explicar los estudios basados en núcleos de hielo es la extremadamente baja variabilidad del CO2 en tiempos en que la temperatura se sabe que ha variado bastante, siendo que otros métodos sí muestran más variabilidad: por ejemplo, Wagner et al. (2002) con estomas encuentran una variabilidad que oscila entre 270 y 326 ppm de CO2 para el periodo que va de 8.000 a 7.000 años antes del presente, en cambio Indermuhle et al. (1999) encuentran, trabajando con núcleos de hielo, valores de entre 260 y 264 para el mismo periodo.

En la figura de abajo (Fuente: Carter, 2007) se muestra una comparación entre los datos extraídos de núcleos de hielo y los extraídos a partir de estomas de los últimos 1.800 años. Este gráfico muestra una reconstrucción de los niveles atmosféricos de CO2 en los últimos 1.800 años a partir de estomas de pinos fósiles americanos (Tsuga heterophylla) según Kouwenberg. La curva representa la media, la sombra gris el error posible y la línea casi rectilínea de abajo con pequeños cuadrados y diamantes, son medidas de CO2 en núcleos de hielo de la Antártida. Se aprecia claramente que las diferencias en la concentración de CO2 son prácticamente nulas en núcleos de hielo excepto en épocas muy recientes, en cambio no ocurre lo mismo con los estomas, con variaciones que oscilan entre 250 y 400 ppm en el mismo periodo.



Se puede concluir diciendo:
1. Los datos obtenidos de muestras de núcleos de hielo no reflejan las variaciones de concentración del CO2 atmosférico a escala de decenios o incluso de siglos, variaciones que sí se muestran en las reconstrucciones a partir de estomas
2. Muy probablemente, las estimaciones del CO2 atmosférico preindustrial han sido ampliamente subestimadas, siendo los valores reales muy superiores a los obtenidos de las muestras de hielo.

Referencias:

- Carter, R. M. 2007. The Myth of Dangerous Human-Caused Climate Change http://icecap.us/images/uploads/200705-03AusIMMcorrected.pdf
- García-Amorena, I., Wagner-Cremer, F., Gomez Manzaneque, F., van Hoof, T. B., García Álvarez, S., and Visscher, H. 2008. CO2 radiative forcing during the Holocene Thermal Maximum revealed by stomatal frequency of Iberian oak leaves, Biogeosciences Discuss., 5, 3945-3964
- Hurd, B., 2006. “Analyses of CO2 and other atmospheric gases.” AIG News, No. 86, pp. 10-11.
- Jaworowsky, Z. 2007. CO2: The Greatest Scientific Scandal of Our Time. Eir Science March 16, 2007:38-53
- Siegenthaler, U., Stocker, T., Monnin, E., Luthi, D., Schwander, J., Stauffer, B., Raynaud, D., Barnola, J.-M., Fischer, H., Masson-Delmotte, V. and Jouzel, J. 2005. Stable carbon cycle-climate relationship during the late Pleistocene. Science 310: 1313-1317.
- Wagner, F.; Bohnke, S.; Dilcher, D.L.; Kürschner, W.M. 1999. “Century-Scale Shifts in Early Holocene Atmospheric CO2 Concentration.” Science, Vol. 284, pp. 1971-1973.
- Wagner, T., Aaby, B. and Visscher, H., 2002. “Rapid atmospheric CO2 changes associated with the 8,200-years-B.P. cooling event.” Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 99, No. 19, pp. 12011-12014.