Delta ¹⁸O

Hoy, los glaciólogos pueden reconstruir las paleotemperaturas estudiando la composición isotópica del hielo. La molécula de agua está compuesta por un átomo de oxígeno asociado con dos átomos de hidrógeno.
El oxígeno es una mezcla de tres isótopos naturales: ¹⁶O (99.76%), ¹⁷O (0.04%) y ¹⁸O (0.20%). En el ciclo del agua, el isótopo pesado ¹⁸O viaja con más dificultad que el isótopo ligero ¹⁶O.
Se evapora con menos facilidad en el ecuador y cae con mayor frecuencia con la precipitación que marca el viaje del agua a los polos.

Por tanto, los casquetes polares son más pobres en el isótopo pesado que los océanos, especialmente en un clima frío.
Así, para los glaciólogos, el hielo pobre en ¹⁸O proviene de un período de clima frío, mientras que el hielo menos pobre en ¹⁸O proviene de un período de clima cálido.

Al mismo tiempo, el estudio del hielo permitió analizar el contenido de dióxido de carbono de las burbujas de aire contenidas en el hielo (no se muestra en la animación). Así, los científicos pudieron detectar un vínculo entre esta variable y la evolución de las temperaturas a lo largo del tiempo.

El estudio de los sedimentos marinos permite un análisis similar: los organismos marinos desarrollan sus conchas a partir de los elementos químicos contenidos en el agua de mar, incluido el oxígeno. La proporción isotópica de oxígeno que constituyen estas conchas que se encuentran en los sedimentos marinos nos permite rastrear la historia climática de nuestro planeta. La evolución de la proporción de isótopos ¹⁸O /¹⁶O en el agua evoluciona a un ritmo opuesto al de los casquetes polares. Un océano, y por lo tanto sedimentos, ricos en ¹⁸O implica casquetes de hielo pobres en ¹⁸O y un clima frío.

Resultados cruzados

Gracias a estos diferentes campos de estudio, cuyos resultados concuerdan perfectamente, los científicos han demostrado que las variaciones climáticas presentan periodos glaciares e interglaciares alternados en un ciclo de aproximadamente 100.000 años. También mostraron que las concentraciones de CO₂ atmosférico han evolucionado en paralelo con las temperaturas, lo que demuestra el vínculo entre estos dos factores