Al comprender el ciclo global del carbono, Se ha presumido desde hace mucho tiempo que el "carbono negro" —moléculas de carbono resistentes a la descomposición alteradas por la exposición al fuego o la combustión— se origina en la tierra y se abre camino hacia el océano a través de ríos y arroyos. Un hallazgo inesperado publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza desafía esa suposición de larga data e introduce un nuevo y tentador misterio:si el carbono negro oceánico es significativamente diferente del carbono negro que se encuentra en los ríos, ¿De dónde vino?

"La firma del carbono negro disuelto oceánico es muy diferente de la del carbono negro disuelto fluvial, planteando una serie de preguntas fundamentales, "dijo Sasha Wagner, profesor asistente de ciencias de la tierra y del medio ambiente del Instituto Politécnico Rensselaer y autor principal de la investigación. "¿Hay otras fuentes de carbono negro disuelto? ¿Se está degradando en los ríos, secuestrado en sedimentos, ¿O alterado más allá del reconocimiento antes de que llegue al océano abierto? ¿Es lo que hemos medido realmente derivado del fuego? "

Al cuestionar el origen del carbono negro oceánico, la investigación publicada en Comunicaciones de la naturaleza en realidad, complica un rompecabezas que Wagner ha estado explorando. La datación por radiocarbono muestra que el carbono negro disuelto en los océanos profundos es de hasta 20, 000 años, mientras que los cálculos estiman que los ríos podrían reemplazar la cantidad total de carbono negro disuelto en el océano en unos 500 años. Si tanto carbono negro disuelto se ha estado moviendo río abajo hacia el océano, aparentemente durante milenios, ¿Por qué los investigadores no encuentran más?

Al explorar tales preguntas, Wagner desarrolló una nueva técnica para analizar el carbono negro. Las fuentes de carbono negro se han rastreado tradicionalmente utilizando una relación entre proxies moleculares. Pero, dado que la proporción se altera fácilmente con la exposición a la luz solar, el método no es confiable cuando se usa en ambientes acuáticos. El nuevo enfoque de Wagner incorpora isótopos de carbono (variantes de carbono que contienen diferentes números de neutrones) para discernir diferentes fuentes de carbono negro disuelto. Al realizar un análisis de isótopos de carbono estables en las moléculas proxy individuales, es posible rastrear fuentes terrestres de carbono negro a medida que se desplaza desde el suelo hasta el océano.

En su investigación recientemente publicada, Wagner usó la técnica para hacer una pregunta amplia, comparar muestras tomadas de los océanos Atlántico y Pacífico con grandes ríos, incluido el Amazonas, Misisipí, Congo, y dos ríos árticos.

Los resultados muestran que el carbono negro disuelto oceánico contiene una proporción significativamente mayor de carbono 13 (un isótopo del carbono 12 que tiene un neutrón adicional) que el carbono negro disuelto que se encuentra en los ríos globales.

"Los valores son realmente diferentes, y aunque todavía estamos en los primeros días de uso de este método, ese resultado nos dice que el carbono negro en el océano no proviene de los ríos, "Dijo Wagner." El carbón negro disuelto fluvial no llega a los océanos, y eso plantea muchas alternativas interesantes que deberíamos explorar ".

"El uso de proporciones de isótopos para discernir los orígenes separados del carbono negro de los lagos y arroyos del que se encuentra en el mar ha alterado algunas creencias arraigadas en la comunidad científica". dijo Curt Breneman, decano de la Escuela de Ciencias Rensselaer. "El enfoque innovador de Sasha Wagner a esta pregunta convincente es un gran ejemplo de cómo los miembros de la facultad de Rensselaer siguen empujando hacia atrás las fronteras de la ciencia al hacer preguntas difíciles y desafiar el status quo".