Cualquiera que esté preocupado por la idea de que la gente pueda intentar combatir el calentamiento global inyectando toneladas de aerosoles de sulfato en la atmósfera de la Tierra puede querer leer un artículo en el 1 de mayo, Número 2017 de la revista Geología .

En eso, Un científico de la Universidad de Washington en St. Louis y sus colegas describen lo que sucedió cuando pulsos de dióxido de carbono atmosférico y aerosoles de sulfato se mezclaron al final del período geológico del Ordovícico hace más de 440 millones de años.

La contraparte del tumulto en los cielos fue la muerte en los mares. En un momento en que la mayor parte del planeta al norte de los trópicos estaba cubierto por un océano y los organismos multicelulares más complejos vivían en el mar, El 85 por ciento de las especies de animales marinos desaparecieron para siempre. El fin de la extinción del Ordovícico, como se llamó este evento, fue una de las cinco extinciones masivas más grandes de la historia de la Tierra.

Aunque los gases fueron inyectados a la atmósfera por vulcanismo masivo en lugar de la quema prodigiosa de combustibles fósiles y bajo circunstancias que nunca se repetirán exactamente, proporcionan una historia de caso que revela la inestabilidad potencial de la dinámica climática a escala planetaria.

Averiguar qué causó el fin de la extinción del Ordovícico o cualquiera de las otras extinciones masivas en la historia de la Tierra es muy difícil, dijo David Fike, profesor asociado de ciencias terrestres y planetarias en Artes y Ciencias y coautor del artículo.

Debido a que las atmósferas y los océanos antiguos hace mucho tiempo que han sido alterados más allá del reconocimiento, los científicos tienen que trabajar desde proxies, como las variaciones en los isótopos de oxígeno en rocas antiguas, para aprender sobre climas del pasado. El problema con la mayoría de los proxies, dijo Fike, que se especializa en interpretar las firmas químicas de la actividad biológica y geológica en el registro de rocas, Es que la mayoría de los elementos de la roca participan en tantas reacciones químicas que una señal a menudo se puede interpretar de más de una forma.

Pero un equipo dirigido por David Jones, un científico de la tierra en Amherst College, pudo evitar este problema midiendo la abundancia de mercurio. Hoy dia, las principales fuentes de mercurio son las centrales eléctricas de carbón y otras actividades antropogénicas; durante el Ordovícico, sin embargo, la principal fuente fue el vulcanismo.

El vulcanismo coincide con extinciones masivas con una frecuencia sospechosa, Dijo Fike. No se refiere a un volcán aislado, sino a erupciones masivas que cubrieron miles de kilómetros cuadrados con espesos flujos de lava. creando grandes provincias ígneas (LIP). El ejemplo más famoso de EE. UU. De un LIP es la provincia de basalto del río Columbia, que cubre la mayor parte de la parte sureste del estado de Washington y se extiende hasta el Pacífico y Oregon.

Los volcanes son forzadores climáticos plausibles, o agentes de cambio, porque liberan tanto dióxido de carbono que puede producir un calentamiento de efecto invernadero a largo plazo como dióxido de azufre que puede causar un enfriamiento reflectante a corto plazo. Además, la meteorización de vastas llanuras de roca recién expuesta puede extraer dióxido de carbono atmosférico y enterrarlo como minerales de piedra caliza en los océanos, también causando enfriamiento.

Cuando Jones analizó muestras de roca de la edad del Ordovícico del sur de China y el Monitor Range en Nevada, encontró concentraciones de mercurio anormalmente altas. Algunas muestras contenían 500 veces más mercurio que la concentración de fondo. El mercurio llegó en tres pulsos, antes y durante la extinción masiva.

¿Pero qué pasó? Tenía que haber sido una secuencia inusual de eventos porque la extinción (atípicamente) coincidió con la glaciación y también ocurrió en dos pulsos.

Cuando los científicos empezaron a reconstruir la historia, comenzaron a preguntarse si la primera ola de erupciones no empujó al clima de la Tierra a un estado particularmente vulnerable, preparándolo para una catástrofe climática provocada por erupciones posteriores.

La primera ola de erupciones provocó un LIP cuya erosión luego redujo el dióxido de carbono atmosférico. El clima se enfrió y se formaron glaciares en el supercontinente de Gondwana, que luego se ubicaba en el hemisferio sur.

El enfriamiento podría haber bajado la tropopausa, el límite entre dos capas de la atmósfera con diferentes gradientes de temperatura. La segunda ola de erupciones volcánicas luego inyectó cantidades prodigiosas de dióxido de azufre por encima de la tropopausa, aumentando abruptamente el albedo de la Tierra, o la cantidad de luz solar que reflejaba.

Esto condujo al primer y mayor pulso de extinciones. A medida que crecían las capas de hielo el nivel del mar bajó y los mares se enfriaron, causando la muerte de muchas especies.

Durante la segunda ola de vulcanismo, el calentamiento del efecto invernadero a partir del dióxido de carbono superó el enfriamiento causado por el dióxido de azufre y el clima se calentó, el hielo se derritió y el nivel del mar subió. Muchos de los supervivientes del primer pulso de extinciones murieron en la subsiguiente inundación del hábitat con más cálidos, aguas pobres en oxígeno.

La comida para llevar dijo Fike, es que los diferentes factores que afectan el clima de la Tierra pueden interactuar de formas imprevistas y es posible que eventos que no parezcan extremos en sí mismos puedan poner al sistema climático en un estado precario donde perturbaciones adicionales tengan consecuencias catastróficas.

"Es algo a tener en cuenta cuando contemplamos esquemas de geoingeniería para mitigar el calentamiento global, "dijo Fike, que imparte un curso en el que los estudiantes examinan esos esquemas y luego evalúan su voluntad de implementarlos.