A medida que crece la preocupación por el cambio climático inducido por el hombre, muchos científicos están mirando hacia atrás a través de la historia de la Tierra, en busca de eventos que puedan arrojar luz sobre los cambios que ocurren hoy. Analizar cómo ha cambiado el sistema climático del planeta en el pasado mejora nuestra comprensión de cómo puede comportarse en el futuro.

Ahora está claro a partir de estos estudios que los eventos de calentamiento abrupto están integrados en el sistema climático de la Tierra. Ocurrieron cuando las perturbaciones en el almacenamiento de carbono en la superficie de la Tierra liberaron gases de efecto invernadero a la atmósfera. Uno de los grandes desafíos para los científicos del clima como yo es determinar de dónde vinieron estas liberaciones antes de que los humanos estuvieran presentes. y qué los desencadenó. En tono rimbombante, queremos saber si tal evento podría volver a ocurrir.

En un estudio publicado recientemente, mis colegas Katie Harazin, Nadine Krupinski y yo descubrimos que al final de la última era glacial, aproximadamente 20, 000 años atrás, El dióxido de carbono se liberó al océano desde depósitos geológicos ubicados en el lecho marino cuando los océanos comenzaron a calentarse.

Este hallazgo es un cambio de juego potencial. Los reservorios de carbono que ocurren naturalmente en el océano moderno podrían verse perturbados nuevamente, con efectos potencialmente graves para los océanos y el clima de la Tierra.

El pasado es prólogo

Uno de los ejemplos más conocidos de un calentamiento rápido causado por la liberación de carbono geológico es el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, o PETM, un importante evento de calentamiento global que ocurrió hace unos 55 millones de años. Durante el PETM, la Tierra se calentó de 9 a 16 grados Fahrenheit (5 a 9 grados Celsius) dentro de aproximadamente 10, 000 años.

Los científicos del clima ahora consideran que el PETM es un análogo de los cambios ambientales que tienen lugar en la actualidad. El PETM ocurrió durante un período más largo y sin participación humana, pero muestra que hay inestabilidad inherente en el sistema climático si el carbono de los reservorios geológicos se libera rápidamente.

Los científicos también saben que los niveles de dióxido de carbono atmosférico aumentaron rápidamente al final de cada una de las edades de hielo del Pleistoceno tardío. ayudando a calentar el clima. Durante el episodio de calentamiento más reciente, 17, 000 años atrás, la Tierra se calentó de 9 a 13 grados Fahrenheit (5 a 7 grados Celsius).

Sin embargo, cientos de estudios científicos no han logrado establecer qué causó los rápidos aumentos de dióxido de carbono que terminaron con cada era de hielo. Los investigadores están de acuerdo en que el océano debe estar involucrado porque actúa como un gran condensador de carbono, regulando la cantidad de carbono que reside en la atmósfera. Pero todavía están buscando pistas para comprender qué influye en la cantidad de carbono en el océano durante los cambios climáticos abruptos.

Lagos en el fondo del océano

Durante las últimas dos décadas, Los científicos oceánicos han descubierto que hay depósitos de dióxido de carbono líquido y sólido que se acumulan en el fondo del océano. dentro de las rocas y sedimentos en los márgenes de los respiraderos hidrotermales activos. En estos sitios, el magma volcánico del interior de la Tierra se encuentra con agua sobrecalentada, produciendo columnas de fluidos ricos en dióxido de carbono que se filtran a través de grietas en la corteza terrestre, migrando hacia arriba hacia la superficie.

Cuando una columna de este fluido se encuentra con agua de mar fría, el dióxido de carbono puede solidificarse en una forma llamada hidrato. El hidrato forma una capa que atrapa el dióxido de carbono dentro de las rocas y los sedimentos y evita que ingrese al océano. Pero a temperaturas superiores a aproximadamente 48 grados Fahrenheit (9 grados Celsius), el hidrato se derretirá, liberando dióxido de carbono líquido o gaseoso flotante directamente en el agua suprayacente.

Hasta ahora, los científicos han documentado depósitos de dióxido de carbono líquido e hidratado en el Pacífico occidental cerca de Taiwán y en el mar Egeo. En aguas menos profundas donde las temperaturas del océano son más cálidas y la presión es más baja, Los investigadores han observado que el dióxido de carbono puro emana directamente de los sedimentos en forma de gas y asciende a la superficie del océano.

Un comodín climático

Estos descubrimientos están cambiando la comprensión de los científicos sobre el sistema de carbono marino. Los científicos del clima no han incluido reservas de carbono de aguas profundas en los modelos actuales que exploran los impactos potenciales del calentamiento futuro, porque se sabe poco sobre el tamaño y la distribución de estas fuentes de carbono.

De hecho, Prácticamente no hay datos que documenten la cantidad de dióxido de carbono que se libera actualmente de estos depósitos al océano. Esto hace que la historia geológica sea de vital importancia:confirma que este tipo de reservorios tienen la capacidad de liberar grandes cantidades de carbono cuando son perturbados.

También se han identificado depósitos de carbono análogos en entornos terrestres. En 1979, El volcán Dieng de Indonesia asfixió a 142 personas cuando liberó dióxido de carbono casi puro. En 1986, un depósito de dióxido de carbono en el fondo del lago Nyos en Camerún hizo erupción, matando a 1, 700 aldeanos locales y cientos de animales.

El dióxido de carbono también se está ventilando alrededor de Mammoth Mountain, California, en lugares donde el magma se eleva a través de la corteza terrestre y se detiene a poca profundidad. Las altas concentraciones de dióxido de carbono en el suelo han matado más de 100 acres de árboles. Los científicos están trabajando para identificar y caracterizar otros sitios en la tierra donde podrían ocurrir tales liberaciones.

Es mucho más difícil cuantificar el dióxido de carbono almacenado en los reservorios oceánicos. Vastas regiones del lecho marino contienen sitios de vulcanismo activo y ventilación hidrotermal, pero los científicos no saben prácticamente nada sobre la cantidad de dióxido de carbono que se acumula en las rocas y sedimentos circundantes. En mi opinión, existe una necesidad urgente de estudiar los entornos marinos donde es probable que se acumule dióxido de carbono, y luego evaluar cuán susceptibles pueden ser a la desestabilización.

Calentamiento de los océanos riesgo creciente

Este no es un esfuerzo que deba posponerse. Los océanos de la Tierra se están calentando rápidamente, y los modelos climáticos proyectan que se calentarán más rápido cerca de los polos, donde se forman corrientes profundas que llevan aguas cálidas hacia abajo desde la superficie.

Mientras estas cálidas aguas se hunden en el interior del océano, transportan el exceso de calor hacia lugares donde se pueden formar depósitos de dióxido de carbono. Esas aguas más cálidas eventualmente desestabilizarán los sellos de hidratos que mantienen atrapado el dióxido de carbono líquido.

Uno de esos reservorios se encuentra en el Pacífico occidental al oeste de la depresión de Okinawa en el Mar de China Oriental. La temperatura de las aguas del fondo en este lugar es de 37 a 39 grados Fahrenheit (3 a 4 grados Celsius), lo que significa que la capa de hidrato está dentro de aproximadamente 4-5 grados Celsius de su punto de fusión.

En tono rimbombante, Los fluidos hidrotermales calientes se elevan desde debajo del depósito de dióxido de carbono hacia la superficie. Mientras los océanos continúan calentándose, la diferencia de temperatura entre las aguas frías del océano y los fluidos hidrotermales más cálidos disminuirá. Esto hará que el hidrato se diluya, potencialmente hasta un punto en el que ya no evitará que se escape el dióxido de carbono líquido.

Hasta la fecha, no se han realizado investigaciones para evaluar si estos depósitos de dióxido de carbono en los océanos son vulnerables al aumento de la temperatura del océano. Pero el registro prehistórico de la Tierra demuestra claramente que los reservorios geológicos pueden desestabilizarse, y que cuando lo están, conduce a un rápido aumento del dióxido de carbono atmosférico y al calentamiento global. En mi opinión, esto representa un importante riesgo desconocido que no se puede ignorar.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.