La Universidad de C�rdoba participa en un proyecto europeo junto a la Agencia Espacial Europea para comprender calentamientos abruptos de la �ltima glaciaci�n

El estudio de los climas pasados es una disciplina compleja. En ausencia de registros como los existentes en la actualidad, los cient�ficos deben buscar testigos para conocer aquellos climas. El hielo conservado en glaciares de monta�a y en el Polo Sur es uno de estos indicadores que permiten reconstruir las condiciones del planeta, especialmente de los �ltimos periodos glaciales. A partir de muestras cil�ndricas obtenidas en glaciares, los investigadores extraen valiosos datos. Para procesar toda la informaci�n que contienen estos n�cleos congelados son necesarios los estudios estad�sticos. Ahora, un algoritmo propuesto en un proyecto europeo en el que ha participado la Universidad de C�rdoba puede ayudar a conocer mejor c�mo evolucion� el clima en la �ltima etapa glacial al caracterizar los cambios bruscos que entonces se produjeron.

La �ltima edad de hielo se desarroll�, grosso modo, aproximadamente entre 110.000 a�os y 12.000 a�os antes del momento presente. Desde entonces, la humanidad vive en un periodo de temperaturas relativamente apacibles. En contraste, nuestros antepasados tuvieron que lidiar con temperaturas medias anuales de hasta seis grados m�s bajas a las actuales durante la �ltima edad de hielo. Aquella etapa glacial se corresponde con la expansi�n del Homo sapiens por todo el planeta. Los hielos cubrieron, en su m�xima extensi�n, grandes �reas del Hemisferio Norte: en Norteam�rica, desde llegaron a los Grandes Lagos; en Europa, hasta la cuenca del Rin y las Islas Brit�nicas. Entonces, se abri� un puente de hielo en el estrecho de Bering que permiti� la colonizaci�n de Am�rica. Aunque en retroceso, a�n se conservan glaciares y, en ellos, hielos milenarios de aquella �poca, especialmente en Groenlandia, de donde los cient�ficos extraen los testigos cil�ndricos.

La glaciaci�n durante los casi 100.000 a�os de edad de hielo no fue uniforme, sino que se han detectado variaciones, algunas bruscas. Por medio de los is�topos de agua conservados en los testigos de hielo, se han descubierto abruptos calentamientos sucedidos en espacio de d�cadas que eran continuados por un enfriamiento gradual. Estos eventos se denominan Dansgaard-Oeschger y sus causas a�n no est�n del todo claras para los paleometeor�logos. Para ayudar a esclarecer qu� sucedi� en estos periodos, miembros del grupo de investigaci�n AYRNA de la Universidad de C�rdoba e investigadores de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en ingl�s) han colaborado en un proyecto europeo Ariadna sobre paleoclimatolog�a. Los investigadores han desarrollado un algoritmo espec�fico para interpretar los datos obtenidos en los n�cleos de hielo.

Algoritmo

El trabajo propone un algoritmo de partici�n autom�tica de una serie temporal de paleoclimatolog�a en segmentos, utilizando un algoritmo gen�tico y un m�todo de agrupamiento de los segmentos en funci�n de las caracter�sticas estad�sticas que tienen �stos. El procedimiento de agrupaci�n se emplea para agrupar segmentos similares (teniendo en cuenta para cada segmento seis caracter�sticas estad�sticas). El algoritmo considera todos los segmentos del registro paleoclim�tico y los intentos de encontrar caracter�sticas comunes dentro de los diferentes segmentos. �Nuestro enfoque tiene la ventaja de que tambi�n puede analizar cada transici�n y sus propiedades estad�sticas subyacentes mediante la aplicaci�n de una etiqueta a cada segmento de la serie del clima�, explica el catedr�tico de la UCO C�sar Herv�s, responsable del grupo AYRNA. El algoritmo ha sido presentado en la revista cient�fica Climate Dynamics.

Mediante estos datos estad�sticos, se puede determinar las caracter�sticas que tienen los segmentos de la serie de eventos Dansgaard-Oeschger que, desde hace 60.000 a�os, se han detectado como periodos de glaciaci�n. Una de las series para este estudio es la asociada al proyecto de muestras de hielo del norte de Groenlandia (NGRIP, en sus siglas en ingl�s). Entre 1999 y 2003, se extrajeron de esta zona de la isla danesa muestras de hielo inalteradas. Se emplearon como aproximaci�n a las temperaturas atmosf�ricas is�topos de ox�geno-18, el segundo m�s abundante de este elemento. Estos is�topos informan de la temperatura en la que precipitaron desde la atm�sfera en forma de nieve o lluvia.

Resultados experimentales

Los resultados experimentales muestran que los algoritmos desarrollados aplicados a los datos de paleoclimatolog�a pueden determinar los periodos de cambios clim�ticos bruscos de la serie temporal y descubrir que en estos periodos aumenta de forma no lineal el error cuadr�tico medio de la recta de tendencia de la serie, as� como la varianza de la serie, de forma tal que la din�mica de la serie cambia de forma brusca.

Este tipo de algoritmos de detecci�n autom�tica de sucesos extremos en series temporales tiene una gran aplicaci�n en todo tipo de modelos de series temporales ca�ticas o dif�ciles de estructurar dada su no estacionalidad. Un ejemplo son las series financieras asociadas a los �ndices burs�tiles.

Athanasia Nikolaou, Pedro Antonio Guti�rrez, Antonio Dur�n, Isabelle Dicaire, Francisco Fern�ndez-Navarro, C�sar Herv�s-Mart�nez. Detection of early warning signals in paleoclimate data using a genetic time series segmentation algorithm. Climate Dynamics. 44(7), 1919-1933 (2015)

*El n�mero total de estudiantes universitarios de grado (incluido primer y segundo ciclo) y de m�ster se ha elevado en el curso 2011-2012 hasta 1.582.714 estudiantes, lo que supone un 2,3% m�s que el curso anterior. 

 En el curso actual, los estudiantes universitarios de grado y de primer y segundo ciclo (primera etapa universitaria) se han elevado hasta 1.469.653, lo que supone un incremento del 1,7% respecto al curso anterior. El crecimiento se ha producido en las universidades p�blicas, en las que 1.297.211 estudiantes cursan su primera etapa universitaria, lo que representa un aumento del 2,2% respecto al curso 2010-2011. El crecimiento ha sido, un a�o m�s, especialmente significativo en la UNED, con un incremento del 14,7% hasta alcanzar los 179.781 estudiantes en esta primera etapa universitaria (grado y primer y segundo ciclo), seg�n informa en una nota de prensa el Ministerio de Educaci�n Cultura y Deporte .