Comparación y Síntesis de Variaciones de Temperatura a Nivel del Mar y en Aguas Profundas Durante los Últimos 40 Millones de Años

Resumen El volumen global de hielo (nivel del mar) y la temperatura en aguas profundas son medidas clave del estado climático de la Tierra. Sintetizamos evidencia de variaciones en el volumen de hielo y la temperatura en aguas profundas desde multi-centenarias hasta milenarias durante los últimos 40 millones de años, que abarcan la glaciación temprana de la Antártida hace aproximadamente 34 millones de años (Ma), el final del Óptimo Climático del Mioceno Medio, y el descenso hacia la glaciación bipolar desde aproximadamente 3.4 Ma. Comparamos diferentes reconstrucciones de temperatura de nivel del mar y de aguas profundas para construir un recurso para validar enfoques numéricos de modelos a largo plazo. Presentamos: (a) una nueva síntesis de plantillas de variaciones de volumen de hielo y temperatura en aguas profundas para los últimos 5.3 millones de años; (b) una plantilla extendida para el intervalo entre 5.3 y 40 Ma; y (c) una discusión sobre incertidumbres y limitaciones. Destacamos cuestiones clave asociadas con cambios en el estado glacial en el registro geológico desde 40 Ma hasta el presente que requieren atención en investigaciones futuras. Estas incluyen desfases entre mediciones proxy de paleotermometría en aguas profundas sensibles a calibración y guiadas termodinámicamente; un enigma relacionado con las magnitudes de los cambios en el nivel del mar y en la temperatura en aguas profundas en la transición Eoceno-Oligoceno a 34 Ma; una discrepancia en los niveles de temperatura en aguas profundas durante el Mioceno Medio; y una reducción no lineal aún no cuantificada de las temperaturas glacialmente profundas durante los últimos 3.4 millones de años hacia un asintota de temperatura profunda cercana al congelamiento, mientras que el nivel del mar descendía de manera más uniforme. Las incertidumbres en las reconstrucciones basadas en proxies dificultan una mayor distinción de la "realidad" entre las reconstrucciones. Parece más prometedor afinar esto utilizando modelos de capas de hielo tridimensionales con acoplamientos realistas de hielo-clima-oceano-topografía-litósfera, a medida que mejoran las capacidades computacionales.