Un nuevo estudio de la Universidad de Washington muestra que la comprensión de los libros de texto sobre la meteorización química global, en la que las rocas se disuelven, arrastrados por los ríos y finalmente terminan en el fondo del océano para comenzar el proceso nuevamente, no depende de la temperatura de la Tierra de la manera que los geólogos habían creído.

El estudio, publicado el 22 de mayo en la revista de acceso abierto Comunicaciones de la naturaleza , analiza un aspecto clave del ciclo del carbono, el proceso por el cual los átomos de carbono se mueven entre el aire, rocas y océanos. Los resultados cuestionan el papel de las rocas en el establecimiento de la temperatura de nuestro planeta en escalas de tiempo prolongadas.

"Comprender cómo la Tierra pasó de un clima de invernadero en la era de los dinosaurios a la actualidad podría ayudarnos a comprender mejor las consecuencias a largo plazo del cambio climático futuro, "dijo el autor correspondiente Joshua Krissansen-Totton, un estudiante de doctorado de la UW en ciencias de la Tierra y el espacio.

El conocimiento actual es que el clima de la Tierra está controlado durante períodos de millones de años por un termostato natural relacionado con la erosión de las rocas. Los volcanes liberan dióxido de carbono al aire, y este gas puede disolverse en agua de lluvia y reaccionar con rocas continentales ricas en silicio, causando meteorización química de las rocas. Este carbono disuelto luego fluye por los ríos hacia el océano, donde finalmente queda encerrado en piedra caliza que contiene carbono en el lecho marino.

Como potente gas de efecto invernadero, El dióxido de carbono atmosférico también atrapa el calor del sol. Y una Tierra más cálida aumenta la tasa de meteorización química tanto al provocar más precipitaciones como al acelerar las reacciones químicas entre el agua de lluvia y las rocas. Tiempo extraordinario, reducir la cantidad de dióxido de carbono en el aire por este método enfría el planeta, eventualmente devolviendo el clima a temperaturas más moderadas, o eso dice el cuadro de los libros de texto.

"La idea general ha sido que si se libera más dióxido de carbono, la tasa de meteorización aumenta, y los niveles de dióxido de carbono y la temperatura se moderan, "el coautor David Catling, profesor de Ciencias de la Tierra y el espacio en la Universidad de Washington. "Es una especie de termostato a largo plazo que protege a la Tierra para que no se caliente o enfríe demasiado".

El nuevo estudio comenzó cuando los investigadores se propusieron determinar las condiciones durante la vida más temprana en la Tierra, hace unos 3.500 millones a 4.000 millones de años. Primero probaron sus ideas en lo que creían que era un período de tiempo bastante bien entendido:los últimos 100 millones de años, cuando rocas y registros fósiles de temperaturas, Existen niveles de dióxido de carbono y otras variables ambientales.

El clima de la Tierra hace 100 millones de años era muy diferente al de hoy. Durante el Cretácico medio, los polos eran de 20 a 40 grados centígrados más cálidos que los actuales. El dióxido de carbono en el aire era más del doble de las concentraciones actuales. Los mares eran 100 metros (330 pies) más altos, y los dinosaurios vagaban cerca de los polos sin hielo.

Los investigadores crearon una simulación por computadora de los flujos de carbono necesarios para coincidir con todos los registros geológicos, reproduciendo así la dramática transición desde la cálida época del Cretácico medio hasta la actualidad.

"Descubrimos que para poder explicar todos los datos:temperatura, CO2, química oceánica, todo:la dependencia de la meteorización química de la temperatura tiene que ser mucho más débil de lo que se suponía comúnmente, ", Dijo Krissansen-Totton." También es necesario tener algo más que cambie las tasas de meteorización que no tenga nada que ver con la temperatura ".

Los geólogos habían estimado previamente que un aumento de temperatura de 7 ° C duplicaría la tasa de meteorización química. Pero los nuevos resultados muestran que más de tres veces ese salto de temperatura, o 24 C, Se requiere duplicar la velocidad a la que se arrastra la roca.

"Es solo un termostato mucho menos eficiente, ", Dijo Krissansen-Totton.

Los autores sugieren que otro mecanismo que controla la tasa de meteorización puede ser la cantidad de tierra expuesta sobre el nivel del mar y la pendiente de la superficie de la Tierra. Cuando se formó la meseta tibetana hace unos 50 millones de años, las superficies más empinadas pueden haber aumentado la tasa global

de la meteorización química, reduciendo más CO2 y reduciendo el clima a las temperaturas más moderadas de hoy.

"En retrospectiva, nuestros resultados tienen mucho sentido, "Dijo Catling." Las rocas nos dicen que la Tierra ha tenido grandes cambios de temperatura a lo largo de la historia geológica, por lo que el termostato natural de la Tierra no puede ser muy ajustado ".

Sus cálculos también indican una relación más fuerte entre el CO2 atmosférico y la temperatura, conocida como sensibilidad climática. La duplicación del CO2 en la atmósfera provocó finalmente un aumento de 5 o 6 grados Celsius en las temperaturas globales. que es aproximadamente el doble de las proyecciones típicas de cambio de temperatura durante siglos para una duplicación similar de CO2 debido a las emisiones humanas.

Aunque no es la última palabra los investigadores dijeron, estos números son una mala noticia para los cambios climáticos actuales.

"Lo que todo esto significa es que, a muy largo plazo, nuestros descendientes lejanos pueden esperar un mayor calentamiento durante mucho más tiempo si los niveles de dióxido de carbono y las temperaturas continúan aumentando, "Dijo Catling.

Los investigadores ahora aplicarán sus cálculos a otros períodos del pasado geológico.

"Esto tendrá implicaciones para los ciclos del carbono en otros momentos de la historia de la Tierra y en su futuro, y potencialmente para otros planetas rocosos más allá del sistema solar, ", Dijo Krissansen-Totton.