Qué son los ciclos de Milankovitch?

Los ciclos de Milankovitch describen cómo cambios relativamente ligeros en el movimiento de la Tierra afectan al clima del planeta. Los ciclos llevan el nombre de Milutin Milankovitch, un astrofísico serbio que comenzó a investigar la causa de las antiguas edades de hielo de la Tierra a principios del siglo XX, según el Museo Americano de Historia Natural (AMNH).

La Tierra experimentó sus edades de hielo más recientes durante la época del Pleistoceno, que duró desde hace 2,6 millones de años hasta hace 11.700 años. Durante miles de años, incluso las regiones más templadas del planeta estuvieron cubiertas de glaciares y capas de hielo, según el Museo de Paleontología de la Universidad de California.

Para determinar cómo la Tierra pudo experimentar cambios tan amplios en el clima a lo largo del tiempo, Milankovitch incorporó datos sobre las variaciones de la posición de la Tierra con la cronología de las edades de hielo durante el Pleistoceno. Estudió las variaciones de la Tierra durante los últimos 600.000 años y calculó las cantidades variables de radiación solar debidas a los cambiantes parámetros orbitales de la Tierra. Al hacerlo, pudo relacionar las menores cantidades de radiación solar en las altas latitudes septentrionales con las anteriores glaciaciones europeas, según el AMNH.

Los cálculos y gráficos de Milankovitch, que se publicaron en la década de 1920 y se siguen utilizando hoy en día para entender el clima pasado y futuro, le llevaron a concluir que hay tres ciclos posicionales diferentes, cada uno con su propia duración de ciclo, que influyen en el clima de la Tierra: la excentricidad de la órbita terrestre, la inclinación axial del planeta y el bamboleo de su eje.

Excentricidad

La Tierra orbita alrededor del sol en una forma ovalada llamada elipse, con el sol en uno de los dos puntos focales (focos). La elipticidad es una medida de la forma del óvalo y se define por la relación entre el eje semiminor (la longitud del eje corto de la elipse) y el eje semimayor (la longitud del eje largo de la elipse), según la Universidad de Swinburne. Un círculo perfecto, en el que los dos focos se encuentran en el centro, tiene una elipticidad de 0 (baja excentricidad), y una elipse que se está aplastando hasta ser casi una línea recta tiene una excentricidad de casi 1 (alta excentricidad).

La órbita de la Tierra cambia ligeramente su excentricidad en el transcurso de 100.000 años de casi 0 a 0,07 y viceversa, según el Observatorio de la Tierra de la NASA. Cuando la órbita de la Tierra tiene una mayor excentricidad, la superficie del planeta recibe entre un 20 y un 30 por ciento más de radiación solar cuando está en el perihelio (la distancia más corta entre la Tierra y el sol en cada órbita) que cuando está en el afelio (la mayor distancia entre la Tierra y el sol en cada órbita). Cuando la órbita de la Tierra tiene una excentricidad baja, hay muy poca diferencia en la cantidad de radiación solar que se recibe entre el perihelio y el afelio.

Actualmente, la excentricidad de la órbita de la Tierra es de 0,017. En el perihelio, que se produce alrededor del 3 de enero de cada año, la superficie de la Tierra recibe aproximadamente un 6 por ciento más de radiación solar que en el afelio, que se produce alrededor del 4 de julio.

Inclinación axial

La inclinación del eje de la Tierra con respecto al plano de su órbita es la razón por la que experimentamos las estaciones. Los ligeros cambios en la inclinación modifican la cantidad de radiación solar que incide en determinados lugares de la Tierra, según la Universidad de Indiana Bloomington. A lo largo de unos 41.000 años, la inclinación del eje de la Tierra, también conocida como oblicuidad, varía entre 21,5 y 24,5 grados.

Cuando el eje está en su inclinación mínima, la cantidad de radiación solar no cambia mucho entre el verano y el invierno para gran parte de la superficie terrestre y, por tanto, las estaciones son menos severas. Esto significa que el verano en los polos es más fresco, lo que permite que la nieve y el hielo persistan durante el verano y el invierno, llegando a acumularse en enormes capas de hielo.

Hoy en día, la Tierra está inclinada 23,5 grados, y disminuyendo lentamente, según EarthSky.

Precesión

La Tierra se tambalea ligeramente al girar sobre su eje, de forma similar a cuando una peonza empieza a frenar. Este bamboleo, conocido como precesión, está causado principalmente por la gravedad del sol y la luna que tiran de las protuberancias ecuatoriales de la Tierra. El bamboleo no cambia la inclinación del eje de la Tierra, pero sí la orientación. A lo largo de unos 26.000 años, la Tierra se tambalea en un círculo completo, según la Universidad Estatal de Washington.

Ahora, y durante los últimos miles de años, el eje de la Tierra ha apuntado al norte más o menos hacia Polaris, también conocida como la Estrella Polar. Pero el gradual bamboleo precesional de la Tierra significa que Polaris no es siempre la Estrella del Norte. Hace unos 5.000 años la Tierra apuntaba más hacia otra estrella, llamada Thubin. Y, dentro de unos 12.000 años, el eje habrá recorrido un poco más su círculo de precesión y apuntará hacia Vega, que se convertirá en la próxima Estrella del Norte.

Cuando la Tierra completa un ciclo de precesión, la orientación del planeta se altera con respecto al perihelio y al afelio. Si un hemisferio apunta hacia el sol durante el perihelio (distancia más corta entre la Tierra y el sol), apuntará hacia otro lado durante el afelio (distancia más grande entre la Tierra y el sol), y lo contrario ocurre con el otro hemisferio. El hemisferio que apunta hacia el sol durante el perihelio y se aleja durante el afelio experimenta contrastes estacionales más extremos que el otro hemisferio.

Actualmente, el verano del hemisferio sur ocurre cerca del perihelio y el invierno cerca del afelio, lo que significa que el hemisferio sur experimenta estaciones más extremas que el hemisferio norte.