Mucho antes de que los humanos comenzaran a inyectar dióxido de carbono en la atmósfera quemando combustibles fósiles como el petróleo, gas, y carbón, el nivel de CO2 atmosférico aumentó significativamente cuando la Tierra salió de su última edad de hielo. Muchos científicos han sospechado durante mucho tiempo que la fuente de ese carbono procedía de las profundidades marinas.

Pero los investigadores no han podido documentar cómo el carbono salió del océano y llegó a la atmósfera. Sigue siendo uno de los misterios más importantes de la ciencia.

Un nuevo estudio publicado hoy en la revista Naturaleza Geociencia , proporciona algunas de las pruebas más contundentes de cómo sucedió:un "lavado" de las profundidades del Océano Pacífico causado por la aceleración de los patrones de circulación del agua que comienzan alrededor de la Antártida.

La preocupación, los investigadores dicen, es que podría volver a pasar, potencialmente magnificando y acelerando el cambio climático causado por el hombre.

"El Océano Pacífico es grande y puedes almacenar un montón de cosas ahí abajo, es como el sótano de la raíz de la abuela, las cosas se acumulan allí y, a veces, no se limpian. "dijo Alan Mix, oceanógrafo de la Universidad Estatal de Oregón y coautor del estudio. "Sabemos que el CO2 en la atmósfera subía y bajaba en el pasado, sabemos que fue parte de grandes cambios climáticos, y pensamos que salía de las profundidades del océano.

"Pero no ha quedado claro cómo el carbono salió realmente del océano para provocar el aumento de CO2".

Autor principal Jianghui Du, estudiante de doctorado en oceanografía en el estado de Oregon, dijo que hay un patrón de circulación en el Pacífico que comienza con el agua alrededor de la Antártida que se hunde y se mueve hacia el norte a gran profundidad a unas pocas millas debajo de la superficie. Continúa hasta Alaska, donde se eleva, se vuelve hacia el sur, y fluye de regreso a la Antártida donde se vuelve a mezclar con la superficie del mar.

El viaje de ida y vuelta del agua en el abismo lleva mucho tiempo:casi 1, 000 años, Dijo Du. Junto con el resto del equipo de OSU, Du descubrió que el flujo se ralentizaba durante los máximos glaciales pero se aceleraba durante la desglaciación, a medida que la Tierra se calentaba. Este flujo más rápido eliminó el carbono de las profundidades del Océano Pacífico, limpiando el sótano de la raíz de la abuela, y llevó el CO2 a la superficie cerca de la Antártida. Allí fue liberado a la atmósfera.

"Ocurrió aproximadamente en dos pasos durante la última desglaciación:una fase inicial de 18, 000 a 15, 000 años atrás, cuando el CO2 aumentó en aproximadamente 50 partes por millón, y un segundo pulso luego agregó otras 30 partes por millón, "Dijo Du. Ese total es solo un poco menos que la cantidad de CO2 que ha aumentado desde la revolución industrial. Por lo tanto, el océano puede ser una poderosa fuente de carbono".

Brian Haley, también oceanógrafo de la Universidad Estatal de Oregón y coautor del estudio, señaló que el carbono siempre cae a las profundidades del océano. Cerca de la superficie el plancton crece, pero cuando mueren se hunden y se descomponen. Esa es una bomba biológica que siempre envía carbono al fondo. "Cuanto más lenta sea la circulación, "Haley dijo, "cuanto más tiempo pasa el agua ahí abajo, y el carbono puede acumularse ".

Du dijo que durante un máximo glacial, el agua se ralentiza y acumula mucho carbono. "Cuando la Tierra comenzó a calentarse, el movimiento del agua se aceleró en un factor de tres, " El lo notó, "y ese carbono volvió a la superficie".

La clave del descubrimiento de los investigadores es el análisis de isótopos de neodimio en los núcleos de sedimentos del Pacífico Norte. Haley señaló que los isótopos son "como una etiqueta de remitente en una carta de las profundidades del océano". Cuando la proporción de isótopos 143 a 144 es mayor en los sedimentos, el movimiento del agua durante ese período fue más lento. Cuando el movimiento del agua se acelera durante los eventos de calentamiento, la proporción de isótopos de neodimio también refleja eso.

"Este hallazgo de que la circulación profunda se aceleró es la pistola humeante en esta historia de misterio sobre cómo el CO2 llegó a las profundidades marinas, ", Dijo Mix." Ahora sabemos cómo sucedió, y el Pacífico profundo es el culpable, un socio en el crimen de la Antártida ".

Lo que preocupa a los investigadores es que podría volver a suceder a medida que el clima continúe calentándose.

"No sabemos si la circulación se acelerará y traerá ese carbono a la superficie, pero parece algo razonable en lo que pensar, ", Dijo Du. Nuestra evidencia de que esto sucedió realmente en el pasado ayudará a las personas que ejecutan modelos climáticos a determinar si es un riesgo real para el futuro".

Los investigadores dicen que sus hallazgos deben considerarse desde una perspectiva política.

"Hasta ahora, el océano ha absorbido alrededor de un tercio del carbono total emitido por los combustibles fósiles, "Dijo Mix." Eso ha ayudado a frenar el calentamiento. El Acuerdo Climático de París ha establecido objetivos de contener el calentamiento entre 1,5 y 2 grados (Celsius) y sabemos bastante bien cuánto carbono se puede liberar a la atmósfera mientras se mantiene ese nivel.

"Pero si el océano deja de absorber el exceso de CO2, y en cambio libera más de las profundidades del mar, eso significa problemas. La liberación oceánica se restaría de nuestro presupuesto de emisiones restante y eso significa que tendremos que reducir nuestras emisiones mucho más rápido. Necesitamos averiguar cuánto ".