Un papel crítico de las interacciones océano–hielo marino en el marcado calentamiento durante el Óptimo Climático Mioceno

Cuando la Tierra estaba sorprendentemente caliente

Hace unos 17 millones de años, nuestro planeta entró en una ola de calor natural conocida como el Óptimo Climático Mioceno. Las temperaturas globales aumentaron muy por encima de los niveles actuales, y las regiones polares se calentaron de forma especialmente intensa. Sin embargo, incluso nuestros mejores modelos climáticos han tenido dificultades para reproducir cuánto se calentó exactamente, sobre todo cerca de los polos. Este estudio plantea una pregunta sencilla pero poderosa: ¿fue la clave de ese calor antiguo no solo los gases de efecto invernadero en la atmósfera, sino también lo que ocurría en los océanos y el hielo marino en latitudes altas?

Un clima pasado que desafía a nuestros modelos

La evidencia geológica sugiere que durante el Óptimo Climático Mioceno las temperaturas superficiales globales fueron aproximadamente 8–10 °C más altas que en la época preindustrial, con océanos polares en ocasiones más de 10 °C más cálidos que hoy. Los niveles de dióxido de carbono probablemente eran dos o tres veces superiores a los previos a la Revolución Industrial, lo que ayuda a explicar el calentamiento pero no la sorprendentemente pequeña diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos. Muchos estudios de modelización previos pudieron calentar el planeta en conjunto, pero fracasaron sistemáticamente al calentar lo suficiente las latitudes altas. Esta discrepancia puso en duda cuánto entendemos sobre los climas cálidos pasados y futuros.

Poniendo a prueba dos Tierras virtuales

Los autores usaron dos modelos de sistema terrestre sofisticados —NorESM1-F e IPSL-CM5A2— y les aplicaron la misma geografía, vegetación, capas de hielo y dos niveles plausibles de dióxido de carbono del Mioceno. Esa configuración permitió una comparación justa de cómo cada modelo representaba el mismo mundo antiguo. Ambas Tierras virtuales se calentaron considerablemente, alrededor de 4–8 °C de media, en línea con muchas reconstrucciones. Pero divergieron marcadamente en el Ártico. NorESM produjo un calentamiento polar extremo, con temperaturas superficiales árticas más de 20 °C por encima de los valores preindustriales y un Océano Ártico casi libre de hielo. IPSL, en contraste, mostró un calentamiento polar mucho más moderado y hielo marino estacional que seguía cubriendo grandes áreas en invierno. Al comparar los resultados de los modelos con pistas de temperatura fósiles y químicas en rocas y sedimentos, NorESM concordó mejor con los océanos de latitudes altas inusualmente cálidos que IPSL, aunque sobreestimó el calor en algunas zonas continentales.

Cómo las corrientes oceánicas y el hielo marino inclinan la balanza

Para entender por qué los modelos se comportaron tan diferente, los investigadores analizaron el presupuesto energético y los patrones de circulación. En ambos mundos, los gases de efecto invernadero adicionales atraparon más calor y el deshielo redujo las superficies más brillantes, permitiendo que se absorbiera más luz solar. Las nubes también aportaron algo de calentamiento extra en el extremo norte. Pero la diferencia crucial residía en los océanos y el hielo marino. En NorESM, una fuerte circulación de vuelco en el Atlántico bombeó grandes volúmenes de agua cálida y salada hacia el Ártico y la mezcló hacia abajo, mientras que las aguas profundas del sur se debilitaban. Esta vigorosa circulación, combinada con una amplia vía abierta entre el Atlántico y el Ártico, inundó el océano polar con calor y sal. El agua más salada era más difícil de congelar, y la intensa mezcla traía continuamente calor a la superficie, impidiendo que el hielo marino se reformara. Con el hielo marino casi desaparecido durante todo el año, el océano oscuro absorbía aún más energía solar, aumentando aún más las temperaturas polares. IPSL, en cambio, simuló una circulación de vuelco más débil, un transporte de calor hacia el norte reducido y hielo marino invernal persistente que ayudó a mantener el Ártico más frío.

Comprobando el papel de la atmósfera

El equipo también probó si las diferencias solo en la atmósfera podían explicar los resultados contrastantes. Ambos modelos mostraron un debilitamiento de la circulación aérea desde los trópicos hacia los polos, un patrón similar al que se espera en escenarios de calentamiento futuro. Cuando los investigadores forzaron una versión solo atmosférica de NorESM con temperaturas de la superficie del mar y patrones de hielo marino tomados de las simulaciones IPSL, el patrón de calentamiento resultante se pareció mucho más al de IPSL que al de NorESM. Este experimento mostró que, a gran escala, las atmósferas de los dos modelos se comportan de manera similar. La verdadera palanca provino de cómo respondieron los sistemas oceánicos y de hielo marino de cada modelo—particularmente cuánto calor transportaba el océano hacia el norte y cuán fácilmente el Ártico podía perder su cobertura de hielo.

Lecciones para el futuro desde un océano antiguo

En términos sencillos, este trabajo sostiene que el Óptimo Climático Mioceno pudo haber sido un tipo de clima polar fundamentalmente distinto: uno en el que corrientes oceánicas fuertes, aguas superficiales saladas y un hielo marino muy reducido actuaron junto con los gases de efecto invernadero para potenciar en gran medida el calentamiento de las latitudes altas. La versión de ese mundo en NorESM, con una poderosa circulación atlántica y un Ártico casi libre de hielo, encaja mejor con la evidencia disponible que un Ártico más frío y rico en hielo, aunque pueda llevar la pérdida de hielo a un extremo. El estudio subraya que acertar los climas cálidos pasados y futuros no es solo establecer el nivel correcto de dióxido de carbono. También requiere capturar cómo interactúan los océanos y el hielo marino, y cuán sensibles son estos sistemas a cambios en la geografía y en las forzantes. Comparaciones más amplias entre muchos modelos y más pruebas geológicas sobre el hielo marino antiguo y la circulación oceánica profunda serán esenciales para concretar cómo los océanos que se calientan podrían remodelar el clima polar en los siglos por venir.

Cita: Tan, N., Fluteau, F., Zhang, Z. et al. A critical role of ocean–sea ice interactions in the pronounced warmth during the Miocene Climatic Optimum. Commun Earth Environ 7, 326 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03324-2

Palabras clave: Óptimo Climático Mioceno, circulación oceánica, hielo marino, amplificación polar, vuelco atlántico