El presente proyecto busca determinar el efecto de eventos de cambio climático abrupto pasado sobre la frecuencia e intensidad de oscilaciones atmósfera-océano (ENSO, PDO, AMO), y el rol que las oscilaciones de actividad solar de alta frecuencia tuvieron sobre la modulación del arribo de humedad a México y el emplazamiento del monzón americano durante dichos periodos. Con tal fin, se obtendrán series de tiempo de composición elemental en estalagmitas con alta resolución temporal utilizando LAICPMS, la cual permite hacer reconstrucciones paleoclimáticas con resolución sub-anual (Bernal et al, en preparación). Dichas series de tiempo serán analizadas matemáticamente con el fin de extraer la "señal" oscilatoria utilizando análisis espectral y análisis por onduletas, que permita determinar la posible variación temporal de las oscilaciones detectadas en el análisis espectral. Los análisis se realizarán en estalagmitas cuyo análisis geocronológico previo indique que crecieron durante periodos de cambio climático abrupto, tales como el evento 8.2 ka (1), eventos Heinrich (2), o la pequeña edad de hielo (3). El presente trabajo esta basado en la siguiente hipótesis de trabajo: durante los eventos de cambio climático abrupto pasados, se generó un desbalance entre las distintas oscilaciones atmósfera-océano (por ejemplo ENSO, PDO, AMO) y las oscilaciones de actividad solar, lo cual se vio reflejado en el arribo de humedad a México y el emplazamiento del monzón americano. De esta manera durante los eventos de cambio climático abrupto, las oscilaciones atmósfera-océano pudieron ser relativamente más relevantes en la modulación climática que las solares, o alteraron la frecuencia de ocurrencia (por ejemplo un aumento en la frecuencia y/o intensidad de la fase positiva de ENSO). Debido a que las oscilaciones atmósfera-océano tienen frecuencias entre unos cuantos años (ENSO 3-7 años) a unas décadas (PDO 20-30 años, AMO 70-90 años), es necesario contar con archivos paleoclimáticos de alta resolución temporal (? 1 año) que permita identificarlas claramente. En el presente proyecto se plantea el analizar estalagmitas con LAICPMS con el fin de obtener series de tiempo de variabilidad de elementos traza cuya abundancia en la estalagmita está relacionada con la cantidad de agua en el epikarst y, por lo tanto, la cantidad de precipitación pluvial regional. De esta manera, se esperan obtener series de tiempo con resolución sub-anual, que represente la variabilidad climática durante los eventos de cambio climático abrupto, y cuyo análisis espectral y de onduletas permitirá evidenciar posibles cambios en la frecuencia, intensidad y relevancia de los distintos procesos oscilatorios que modulan el arribo de humedad al sur de México. Los datos generados en este proyecto permitirán reducir las incertidumbres sobre las posibles consecuencias del cambio climático actual. Por ejemplo, el último reporte del panel intergubernamental de cambio climático (4) ha establecido que es muy probable que en el año 2050 se observe la supresión parcial de las corrientes de circulación termohalina del atlántico meridional (AMOC) como consecuencia del cambio climático actual. Resultados recientes (5), indican que el colapso de AMOC durante el evento Heinrich 1 resultó en el colapso del monzón mexicano, y en una disminución significativa en la precipitación pluvial. Sin embargo, se carece de archivos de alta resolución temporal que permitan establecer el rol que las distintas oscilaciones climáticas y solares tuvieron durante dicho periodo.

El presente proyecto plantea obtener información sobre los principales procesos que modularon el arribo de humedad a México durante periodos de cambio climático abrupto, tales como el evento 8.2 ka, eventos Heinrich, o la pequeña edad de hielo, en donde los patrones climáticos se modificaron de manera abrupta debidos a cambios en las condiciones de circulación termo-halina en el Atlántico, o fueron fuertemente influenciadas por cambios en insolación. Estos registros paleoclimáticos permitirán inferir las posibles consecuencias que el cambio climático actual puede tener sobre los patrones climáticos actuales en México. Por ejemplo, los modelos y escenarios de cambio climático del Panel Internacional de Cambio Climático (IPCC) establecen que es altamente probable que la circulación oceánica del atlántico meridional (AMOC), será parcialmente suprimida (frenada) como consecuencia del cambio climático actual (4). A partir de reconstrucciones paleoclimáticas basadas en estalagmitas se ha demostrado que, en México, el colapso de la AMOC llevó al colapso del monzón americano (Figura 1), por lo que la supresión parcial del AMOC prevista en los escenarios y modelos IPCC implica una disminución en la intensidad del monzón norteamericano. El presente estudio busca obtener información que permita determinar si durante dichos periodos, las oscilaciones atmosférico-oceánicas (tales como ENSO, AMO, PDO) cambiaron su frecuencia y/o intensidad, o si el papel modulador de la insolación solar, y sus oscilaciones de alta frecuencia, fueron más o menos relevantes en la modulación del arribo de humedad a México. De esta manera, la comprensión de la dinámica de los procesos que modulan el arribo de humedad al continente durante eventos climáticos globales abruptos pasados aportará información vital a los modelos climáticos actuales y permitirá definir con mayor precisión los posibles escenarios de redistribución espacial y temporal del recurso hídrico, facilitando la generación de planes robustos ante el cambio climático actual que permitan reducir el impacto del cambio climático actual y, por ende, sus consecuencias socio-económicas.