Los océanos del mundo podrían albergar una desagradable sorpresa por el calentamiento global, basado en una nueva investigación que muestra cómo los gases de carbono naturales atrapados en los reservorios sobre el lecho marino escaparon para sobrecalentar el planeta en la prehistoria.

Los científicos dicen que los eventos que comenzaron en el fondo del océano hace miles de años alteraron tanto la atmósfera de la Tierra que derritió la era de hielo. Esos nuevos hallazgos desafían un paradigma de larga data de que el agua del océano por sí sola regula el dióxido de carbono en la atmósfera durante los ciclos glaciares. En lugar de, el estudio muestra que los procesos geológicos pueden alterar drásticamente el ciclo del carbono y provocar un cambio global.

Para el mundo de hoy los hallazgos podrían presagiar un desarrollo siniestro. Los depósitos de carbono submarinos liberaron gases de efecto invernadero a la atmósfera a medida que los océanos se calentaban, el estudio muestra, y hoy el océano se está calentando nuevamente debido al calentamiento global provocado por el hombre.

Si los reservorios de carbono submarinos se alteran nuevamente, emitirían una enorme fuente nueva de gases de efecto invernadero, exacerbando el cambio climático. Los aumentos de temperatura en el océano están en camino de alcanzar ese punto de inflexión a finales de siglo. Por ejemplo, un gran depósito de carbono debajo del Pacífico occidental cerca de Taiwán ya se encuentra a unos pocos grados Celsius de desestabilización.

Es más, el fenómeno es una amenaza que no se tiene en cuenta en las proyecciones del modelo climático. Los reservorios submarinos de dióxido de carbono son descubrimientos relativamente recientes y sus características e historia apenas comienzan a comprenderse.

Esos hallazgos provienen de un nuevo artículo de investigación elaborado por un equipo internacional de científicos de la Tierra dirigido por la USC y publicado en enero en la revista. Cartas de investigación ambiental .

"Utilizamos el pasado como una forma de anticiparnos al futuro, "dijo Lowell Stott, profesor de Ciencias de la Tierra en la Facultad de Letras de USC Dornsife, Artes y Ciencias y autor principal del estudio. “Sabemos que hay vastas reservas de gas de carbono en el fondo de los océanos. Sabemos que cuando se interrumpieron durante el Pleistoceno, calentó el planeta.

"Tenemos que saber si estos reservorios de carbono podrían desestabilizarse nuevamente. Es un comodín que debemos tener en cuenta, "Dijo Stott.

Lo que está en juego son las extensiones de dióxido de carbono y metano que se acumulan bajo el agua y se esparcen por el lecho marino. Se forman cuando la actividad volcánica libera calor y gases que pueden congelarse en hidratos líquidos y sólidos. que son compuestos pegados entre sí en una lechada helada que encapsula los depósitos.

Estos depósitos de carbono submarinos permanecen en gran parte a menos que sean perturbados, pero el nuevo estudio muestra que los reservorios naturales son vulnerables en un océano que se calienta y proporciona pruebas de que el clima de la Tierra se ha visto afectado por la rápida liberación de carbono geológico.

Los científicos dicen que ocurrió en un pasado distante cuando la Tierra era mucho más cálida, y ha sucedido más recientemente, alrededor de 17, Hace 000 años, al final del Pleistoceno, cuando los glaciares avanzaron y retrocedieron, que es el foco del nuevo estudio. El calentamiento fue evidente debido a cambios en las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero, basado en núcleos de hielo, registros marinos y continentales.

Pero, ¿cómo sucedió eso? ¿Qué forzó un cambio tan dramático en primer lugar? Los científicos han estado buscando esa respuesta durante 40 años, con enfoque en los océanos porque son un sumidero de carbono gigante y juegan un papel central en las variaciones de dióxido de carbono.

Pronto se dieron cuenta de que los procesos que regulan el carbono en el océano funcionaban con demasiada lentitud para dar cuenta del aumento de los gases de efecto invernadero atmosféricos que condujeron al calentamiento que puso fin a la edad de hielo. Entonces, Los científicos de todo el mundo comenzaron a examinar el papel de los sistemas hidrotermales de la Tierra y su impacto en el carbono de las profundidades del océano para ver cómo afectaba a la atmósfera.

El nuevo estudio de científicos de la USC, la Universidad Nacional de Australia y la Universidad de Lund en Suecia, se centró en el Pacífico Ecuatorial Oriental (EEP) a cientos de millas de la costa de Ecuador. El EEP es un conducto principal a través del cual el océano libera carbono a la atmósfera.

Los científicos informan evidencia de sistemas hidrotermales de aguas profundas que liberan gases de efecto invernadero al océano y la atmósfera al final de la última edad de hielo. justo cuando los océanos comenzaban a calentarse. Midieron el aumento de la deposición de metales hidrotermales en sedimentos marinos antiguos. Correlacionaron los intervalos de glaciación con variaciones en el dióxido de carbono atmosférico con diferencias en las edades de los microorganismos marinos. Encontraron un aumento de cuatro veces en zinc en las conchas de protozoos (foraminíferos), un signo revelador de una actividad hidrotermal generalizada.

Tomados en conjunto, los nuevos datos muestran que hubo importantes liberaciones de carbono natural del EEP, lo que contribuyó a un cambio dramático en la temperatura de la Tierra a medida que terminaba la edad de hielo, dice el estudio.

En otras partes del mundo se están descubriendo cada vez más reservas de carbono en las profundidades del océano. Ocurren principalmente cerca de respiraderos hidrotermales, de los cuales se han identificado puntuaciones hasta ahora, especialmente en el Pacífico, Océanos Atlántico e Índico. Ocurren donde la corteza terrestre se extiende o choca, creando las condiciones ideales para la formación de depósitos de dióxido de carbono en aguas profundas. Solo se ha estudiado alrededor de un tercio de las regiones volcánicas del océano.

Uno de esos depósitos de dióxido de carbono submarino, visto en el video adjunto, fue descubierto alrededor de 4, 000 pies de profundidad frente a la costa de Taiwán. Se han realizado descubrimientos similares de depósitos de gas de carbono frente a la costa de Okinawa, en el mar Egeo, en el Golfo de California y frente a la costa oeste de Canadá.

"El gran desafío es que no tenemos estimaciones del tamaño de estos o cuáles son particularmente vulnerables a la desestabilización, "Es algo que debe determinarse", dijo Stott.

En muchos casos, los depósitos de carbono están embotellados por sus tapas de hidratos. Pero esas cubiertas son sensibles a los cambios de temperatura. Mientras los océanos se calientan las tapas pueden derretirse, un desarrollo que advierte el artículo conduciría a un doble golpe para el cambio climático:una nueva fuente de carbono geológico además de los gases de efecto invernadero provocados por el hombre.

Los océanos absorben casi todo el exceso de energía de la atmósfera terrestre, y como resultado se han estado calentando rápidamente en las últimas décadas. Durante el último cuarto de siglo, Los océanos de la Tierra han retenido un 60 por ciento más de calor cada año de lo que los científicos habían pensado anteriormente. otros estudios lo han demostrado. A lo largo de la columna de agua marina, el calor del océano ha aumentado durante los últimos 50 años. El Informe Especial de Ciencia del Clima del gobierno federal proyectó un aumento global en las temperaturas promedio de la superficie del mar de hasta 5 grados Fahrenheit para fines de siglo. dadas las tasas de emisiones actuales. Los aumentos de temperatura de esa magnitud en todo el océano podrían eventualmente desestabilizar los reservorios de hidratos geológicos, Dijo Stott.

"La última vez que sucedió, El cambio climático fue tan grande que provocó el fin de la edad de hielo. Una vez que comienza ese proceso geológico, no podemos apagarlo, "Dijo Stott.

Es más, otros eventos similares han ocurrido en el pasado distante, ayudando a dar forma al medio ambiente de la Tierra una y otra vez. En investigaciones anteriores, Stott descubrió un gran anomalía de carbono que ocurrió hace 55 millones de años. Interrumpió la química del océano, causando una extensa disolución de carbonatos marinos y la extinción de muchos organismos marinos. Los cambios oceánicos fueron acompañados por un rápido aumento de las temperaturas globales, un evento llamado Máximos Térmicos del Paleoceno-Eoceno (PETM), un período que dura menos de 20, 000 años durante los cuales se liberó tanto carbono a la atmósfera que las temperaturas de la Tierra aumentaron a unos 8 grados Celsius más calientes que en la actualidad.

"Hasta hace muy poco, no teníamos idea de que estos eventos ocurrieron. El evento PETM es un buen análogo de lo que puede suceder cuando el carbono submarino escapa a la atmósfera a través de la columna de agua. Y ahora sabemos que el evento PETM no fue un evento único, que esto ha sucedido más recientemente, "Dijo Stott.

El estudio viene con algunas salvedades. Gran parte del suelo oceánico está inexplorado, por lo que los científicos no conocen la extensión total de los depósitos de dióxido de carbono. No existe un inventario de gases de efecto invernadero de estas fuentes geológicas. Y el calentamiento del océano no es uniforme lo que dificulta predecir cuándo y dónde se verán afectados los depósitos de carbono submarinos. Se necesitaría mucho más estudio para responder a esas preguntas.

Sin embargo, el estudio deja en claro que los depósitos de carbono submarinos son vulnerables al calentamiento de los océanos.

"Los reservorios geológicos de carbono como estos no se incluyen explícitamente en los presupuestos actuales de carbono marino" que se utilizan para modelar los impactos del cambio climático, dice el estudio. Todavía, "even if only a small percentage of the unsampled hydrothermal systems contain separate gas or liquid carbon dioxide phases, it could change the global marine carbon budget substantially."

Said Stott:"Discoveries of accumulations of liquid, hydrate and gaseous carbon dioxide in the ocean has not been accounted for because we didn't know these reservoirs existed until recently, and we didn't know they affected global change in a significant ways.

"This study shows that we've been missing a critical component of the marine carbon budget. It shows these geologic reservoirs can release large amounts of carbon from the oceans. Our paper makes the case that this process has happened before and it could happen again."