Zermatt en los Alpes occidentales. Crédito:F. von Blanckenburg
Ha habido largos períodos de enfriamiento en la historia de la Tierra. Las temperaturas ya habían caído durante más de 10 millones de años antes de que comenzara la última edad de hielo hace unos 2,5 millones de años. En ese tiempo, el hemisferio norte estaba cubierto de enormes masas de hielo y glaciares. Un paradigma geocientífico, generalizado desde hace más de 20 años, explica este enfriamiento con la formación de las grandes cordilleras como los Andes, el Himalaya y los Alpes. Como resultado, ha tenido lugar más erosión de rocas, sugiere el paradigma. Esto a su vez eliminó más dióxido de carbono (CO 2 ) de la atmósfera, de modo que el efecto invernadero disminuyó y la atmósfera se enfrió. Este y otros procesos eventualmente llevaron a la Edad de Hielo.
En un nuevo estudio, Jeremy Caves-Rugenstein de ETH Zurich, Dan Ibarra de la Universidad de Stanford y Friedhelm von Blanckenburg del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ en Potsdam pudieron demostrar que este paradigma no puede sostenerse. Según el periódico, la meteorización fue constante durante el período considerado. En lugar de, El aumento de la reactividad de la superficie terrestre ha provocado una disminución del CO 2 en la atmósfera, enfriando así la Tierra. Los investigadores publicaron los resultados en la revista Naturaleza .
Una segunda mirada al análisis de isótopos
El proceso de erosión de las rocas, y especialmente la meteorización química de rocas con ácido carbónico, ha controlado el clima de la Tierra durante miles de millones de años. El ácido carbónico se produce a partir de CO 2 cuando se disuelve en el agua de lluvia. La meteorización elimina así el CO 2 de la atmósfera terrestre, precisamente en la medida en que los gases volcánicos la suministraron a la atmósfera. El paradigma que se ha extendido hasta ahora establece que con la formación de las grandes cordilleras en los últimos 15 millones de años, los procesos de erosión han aumentado, y con ellos también el CO 2 -envejecimiento de rocas vinculantes. En efecto, Las mediciones geoquímicas en sedimentos oceánicos muestran que la proporción de CO 2 en la atmósfera ha disminuido fuertemente durante esta fase.
Formación de suelos en las montañas costeras de Chile. El suelo ya está muy desgastado, pero los bloques de granito permanecen y pueden reaccionar químicamente:la "reactividad" de este suelo es alta. Crédito:F. von Blanckenburg, GFZ
"La hipótesis, sin embargo, tiene una gran captura, "explica Friedhelm von Blanckenburg de GFZ." Si la atmósfera hubiera perdido tanto CO 2 como habría causado la meteorización creada por la erosión, Difícilmente habría tenido CO 2 se fue después de menos de un millón de años. Toda el agua se habría congelado y la vida habría tenido dificultades para sobrevivir. Pero ese no fue el caso ".
Que estas dudas están justificadas, ya fue mostrado por von Blanckenburg y su colega Jane Willenbring en un estudio de 2010, que apareció en Naturaleza igualmente. "Utilizamos mediciones del raro isótopo berilio-10 producido por la radiación cósmica en la atmósfera de la Tierra y su relación con el isótopo estable berilio-9 en el sedimento oceánico para mostrar que la meteorización de la superficie terrestre no había aumentado en absoluto, "dice Friedhelm von Blanckenburg.
La 'reactividad' de la superficie terrestre. Si hay más granos minerales no degradados como feldespato o mica en el suelo, Puede reaccionar químicamente de forma tan extensa con poco CO2 como un suelo ya muy degradado con mucho CO2. Crédito:CC-BY 4.0:F. von Blanckenburg, GFZ
La superficie de la tierra se ha vuelto más reactiva
En el estudio publicado ahora, Cuevas-Rugenstein, Ibarra y von Blanckenburg utilizaron además los datos de isótopos estables del elemento litio en los sedimentos oceánicos como indicador de los procesos de meteorización. Querían saber cómo a pesar de la constante erosión de las rocas, la cantidad de CO 2 en la atmósfera podría haber disminuido. Ingresaron sus datos en un modelo informático del ciclo global del carbono.
En efecto, los resultados del modelo mostraron que el potencial de la superficie terrestre a la intemperie ha aumentado, pero no la velocidad a la que resistió. Los investigadores llaman a este potencial de meteorización la reactividad de la superficie terrestre. "La reactividad describe la facilidad con la que los compuestos o elementos químicos participan en una reacción, "explica Friedhelm von Blanckenburg. Si hay más rocas no erosionadas y, por lo tanto, más reactivas en la superficie, Estos pueden en total reaccionar químicamente tan extensamente con poco CO 2 en la atmósfera como lo harían las rocas ya muy erosionadas con una gran cantidad de CO 2 . La disminución de CO 2 en la atmósfera, que es responsable del enfriamiento, por tanto, puede explicarse sin una mayor velocidad de meteorización.
"Sin embargo, se necesita un proceso geológico para rejuvenecer la superficie terrestre y hacerla más reactiva, ", dice Friedhelm von Blanckenburg." Esto no tiene por qué ser necesariamente la formación de grandes montañas. Similar, fracturas tectónicas, un pequeño aumento en la erosión o la exposición de otros tipos de rocas puede haber causado que se muestre más material con potencial de erosión en la superficie. En todo caso, nuestra nueva hipótesis debe desencadenar un replanteamiento geológico con respecto al enfriamiento antes de la última edad de hielo ".
