miniatura|250px|derecha|El hemisferio norte durante el Último Máximo Glacial. La formación de capas de hielo de 3 a 4 km de espesor equivalen a un descenso global del nivel del mar de unos 120 m
La Glaciación cuaternaria, también conocida como Glaciación alpina o Edad de hielo actual, designa una serie de eventos glaciales separados por periodos interglaciares que se produjeron durante el periodo Cuaternario, desde hace 2,58 millones de años hasta el presente. Durante este periodo, se expandieron capas de hielo a partir sobre todo de la Antártida y Groenlandia, y en muchos otros lugares se produjeron capas heladas fluctuantes, como la capa de hielo Laurentino. Los principales efectos de una era de hielo son la erosión y la deposición de residuos sobre grandes extensiones de tierra, la modificación de la red fluvial, la creación de millones de lagos, cambios en el nivel del mar, desarrollo de lagos pluviales lejos de las orillas del mar, ajuste isostático de la corteza terrestre y vientos excepcionales. Afecta a océanos, inundaciones y comunidades biológicas. Las propias capas de hielo, al elevar el albedo, tienen un importante efecto en el enfriamiento del clima.
Descubrimiento La glaciación cuaternaria fue la primera edad de hielo demostrada por la geología, que con ella probó en el que estos cambios climáticos eran posibles.
A lo largo del siglo pasado, las exhaustivas observaciones sobre el terreno han proporcionado evidencias de que glaciares continentales cubrieron grandes zonas de Europa, Norteamérica y Siberia. Tras varios años de trabajo, cientos de geólogos realizaron mapas de elementos glaciales en los que se detalla la ubicación y orientación de drumlins, eskers, morrenas, estriaciones y canales de corrientes glaciales. Estos mapas mostraron la extensión de las capas de hielo, la dirección del flujo y la ubicación de canales de aguas de deshielo, lo que permitió que los científicos descifraran la historia de los numerosos avances y retiradas del hielo. Incluso antes de que la teoría de la glaciación mundial fuera aceptada de forma generalizada, muchos observadores reconocieron que se habían producido más de un avance y retirada de los hielos.
Desde entonces se han identificado otras edades de hielo más antiguas.
Descripción La glaciación cuaternaria es la última de las cinco glaciaciones conocidas durante la historia de la Tierra. Las otras cuatro son la glaciación Huroniana, la Criogénica, la Andino-Sahariana y la Karoo. La glaciación cuaternaria se compone de 4 periodos glaciales con sus correspondientes interglaciares: Glaciación de Würm o Wisconsin, Glaciación de Riss, Glaciación de Mindel y Glaciación Günz
Durante el periodo Cuaternario, el volumen total de hielo, el nivel del mar y la temperatura global han fluctuado, como evidencian los testigos de hielo de los últimos 800 000 años y los sedimentos marinos de periodos anteriores. A lo largo de los pasados 740 000 años ha habido ocho ciclos glaciales. El periodo Cuaternario al completo, que comenzó hace 2,58 Ma, se considera una glaciación por la permanencia de al menos una gran capa de hielo, la antártica. No está claro qué parte de Groenlandia estaba cubierta de hielo durante los periodos interglaciares anteriores. Durante los episodios más fríos –denominados periodos glaciales– también existieron grandes capas de hielo de un espesor de al menos 4 km en Europa, América del Norte y Siberia. Los intervalos más cortos y cálidos entre glaciaciones se llaman interglaciares.
miniatura|250px|derecha|Gráfico de la temperatura (azul), CO2 (verde) y polvo (rojo) reconstruido a partir de testigos de hielo de la Base Vostok para los últimos 420 000 años
Actualmente, la Tierra se encuentra en un periodo interglacial, que marcó el comienzo del Holoceno. Este interglacial empezó entre 10 000 y 15 000 años atrás, causando que las capas de hielo del último periodo glacial comenzaran a desaparecer. Aún existen remanentes de esos glaciares, que ahora ocupan el 10% de la superficie terrestre, en Groenlandia, la Antártida y varias regiones montañosas. El retroceso de los glaciares desde 1850 ha sido sobre todo consecuencia del calentamiento del sistema climático por causas humanas durante este periodo.http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2003/1023esuice.html NASA
Durante los periodos glaciares, el actual sistema hidrológico quedó totalmente interrumpido en grandes áreas del mundo y considerablemente modificado en otras. Debido al volumen de hielo en la tierra, el nivel del mar era unos 120 metros más bajo que en el presente.
Hoy existen muchas evidencias de que durante la era glacial se produjeron numerosos periodos de aumento y disminución de glaciares continentales. Los periodos interglaciares de clima suave están representados en perfiles de suelo, lechos de turba y depósitos en los lagos y corrientes que separan los depósitos no estratificados de detritos glaciales.
Causas
Hasta ahora no se ha propuesto una teoría totalmente satisfactoria que explique la historia de las glaciaciones terrestres. La causa de una glaciación puede estar relacionada con varios factores que se producen de forma simultánea, como los ciclos astronómicos, la composición atmosférica, la tectónica de placas y las corrientes marinas.
Ciclos astronómicos
miniatura|280px|derecha|Relación de la órbita terrestre con los periodos de glaciación El papel de los cambios de la órbita terrestre en el control del clima fue enunciado por James Croll a finales del .Discovery of the Ice Age Más tarde, el geofísico serbio Milutin Milanković profundizó en la teoría y calculó que esas irregularidades en la órbita terrestre podían causar los ciclos climáticos conocidos como ciclos de Milanković. Estos ciclos son el resultado de la acumulación de varios tipos de cambios cíclicos en las propiedades orbitales de la Tierra.
Los cambios en la excentricidad orbital de la Tierra se produce en ciclos de unos 100 000 años. La inclinación del eje terrestre varía periódicamente entre los 22° y los 24,5°. (La inclinación del eje terrestre es responsable de las estaciones: a mayor inclinación, mayor contraste entre las temperaturas de verano e invierno). Los cambios en la inclinación se producen en ciclos de 41 000 años. La precesión de los equinoccios, el movimiento del eje de rotación de la Tierra, se completa cada 21 700 años. Según la teoría de Milanković, esos factores causan un enfriamiento periódico de la Tierra, produciéndose el periodo más frío aproximadamente cada 40 000 años. El efecto principal de los ciclos de Milanković es el de cambiar el contraste entre las estaciones, no la cantidad de calor solar que recibe la Tierra. Estos ciclos dentro de ciclos predicen que durante los avances máximos de los glaciales, las temperaturas de verano e invierno serán más bajas. El resultado es que se funde menos hielo que el que se acumula, y los glaciares se expanden.
Milanković desarrolló las ideas de los ciclos climáticos en las décadas de 1920 y 1930, pero no fue hasta 1970 que se compuso una cronología lo suficientemente larga y detallada de los cambios en las temperaturas durante el Cuaternario para poner a prueba la teoría. Los estudios del suelo de las profundidades marinas y de los fósiles que contienen indican que la fluctuación climática durante los últimos cientos de miles de años es notablemente parecido al predicho por Milanković.
Un problema con esta teoría es que los ciclos astronómicos han existido durante miles de millones de años pero las glaciaciones son un fenómeno raro. Los ciclos astronómicos se correlacionan perfectamente con los periodos glaciares, interglaciares y transicionales dentro de una era de hielo. Otros factores, como la posición de los continentes y los efectos que esto tiene en las corrientes marinas, o las fluctuaciones a largo plazo en el núcleo del sol, también deben tener influencia en la bajada de la temperatura terrestre por debajo de un umbral crítico, hecho que inicia una glaciación. Una vez que ocurre, los ciclos de Milanković actúan para forzar que el planeta entre o salga de un periodo glacial.
Composición atmosférica Una teoría mantiene que la disminución del CO2, un importante gas de efecto invernadero, inició la tendencia a un enfriamiento a largo plazo que acabó por causar una glaciación. Estudios recientes sobre el contenido de CO2 en las burbujas de gas preservadas en los testigos de hielo de Groenlandia apoyan esta idea. El ciclo geoquímico del carbono indica un descenso de más del 90% en el CO2 atmosférico desde mediados del Mesozoico.Atmospheric carbon dioxide linked with Mesozoic and early Cenozoic climate change : Abstract : Nature Geoscience Un análisis de las reconstrucciones de CO2 a partir de registros de alquenonas muestra que este gas se redujo en la atmósfera antes y durante la glaciación antártica, y respalda que esta sustancial disminución fue la causa primaria de dicha glaciación.Pagani, Mark; Matthew Huber, Zhonghui Liu, Steven M. Bohaty, Jorijntje Henderiks, Willem Sijp, Srinath Krishnan, Robert M. DeConto. 2011. The Role of Carbon Dioxide During the Onset of Antarctic Glaciation. Science Vol. 334 pp 1261-1264; 2 de diciembre de 2011.
Los niveles de CO2 también desempeñan un importante papel en las transiciones entre eras glaciales e interglaciales. Un alto contenido en CO2 corresponde a periodos interglaciales templados, y las glaciaciones coinciden con un alto contenido de ese gas. No obstante, ciertos estudios indican que el CO2 podría no ser la primera causa de las transiciones de una a otra era, sino que actuaría en forma de retroalimentación. La explicación de esta variación de CO2 observada «sigue siendo un problema de difícil atribución».
Tectónica de placas y corrientes marinas
Un importante componente de la bajada de temperatura a largo plazo puede ser la posición de los continentes respecto a los polos (pero no explicaría los rápidos avances y retiradas de los glaciares).Glaciers and Glaciation Esta relación puede influir en la circulación de los océanos y la atmósfera, afectando a la forma en que las corrientes oceánicas llevan el calor a las latitudes más altas. A lo largo de la mayor parte de la escala temporal geológica, el Polo Norte parece haber estado en un océano amplio y abierto que permitía que las principales corrientes marinas circularan sin trabas. Las corrientes ecuatoriales entraron en las regiones polares, templándolas con agua proveniente de latitudes más cálidas. Esta circulación sin restricciones produjo climas templados y uniformes que han persistido durante casi todo el tiempo geológico.
A lo largo del Cenozoico, las grandes placas continentales de América del Norte y América del Sur se movieron hacia el oeste, alejándose de la placa euroasiática. Esta deriva causó el desarrollo del océano Atlántico de norte a sur, quedando el Polo Norte en la pequeña poza casi cerrada del océano Ártico. El istmo de Panamá se desarrolló en el margen de una placa convergente hace unos 3 millones de años, y separó aún más la circulación oceánica, cerrando el último estrecho que conectaba los océanos Pacífico y Atlántico fuera de las regiones polares.
Efectos La presencia de tanto hielo en los continentes tuvo un profundo efecto sobre prácticamente todos los aspectos del sistema hidrológico de la Tierra. Los efectos más evidentes son los espectaculares paisajes montañosos que se forman con la erosión glacial y con las deposiciones. Paisajes completamente nuevos que cubren millones de km² se formaron en un periodo relativamente corto de tiempo geológico. Además, las vastas masas de hielo glacial afectaron a la Tierra mucho más allá de los márgenes glaciales. Directa o indirectamente, los efectos de la glaciación se dejaron sentir en todas partes del mundo.
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