¿Por qué aumentan y disminuyen los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera junto con los períodos cálidos y fríos del pasado de la Tierra? Los científicos han estado tratando de responder a esta pregunta durante muchos años, y gracias a las pistas químicas que quedan en los núcleos de sedimentos extraídos de las profundidades del fondo del océano, están empezando a armar las piezas de ese rompecabezas.

Investigaciones recientes sugieren que hubo un mayor almacenamiento de carbono respirado en las profundidades del océano cuando los niveles de concentración de dióxido de carbono atmosférico eran más bajos que los niveles actuales. Pero una nueva investigación dirigida por un científico de la Universidad de Texas A&M se remonta aún más atrás, revelando por primera vez información sobre los niveles de dióxido de carbono atmosférico en los 50, 000 años antes de la última edad de hielo.

"Una de las mayores incógnitas sobre el clima pasado es la causa de la variabilidad del dióxido de carbono atmosférico durante los ciclos globales cálidos-fríos, "dijo Franco Marcantonio, autor principal del estudio y profesor y presidente de Jane y Ken R. Williams '45 en el Departamento de Geología y Geofísica de Texas A&M. "Aquí investigamos el 'cómo' de variar el dióxido de carbono con el 'dónde', es decir, el Océano Pacífico Ecuatorial Oriental, que es una región importante del océano mundial donde, hoy dia, se exhala una cantidad significativa de dióxido de carbono a la atmósfera y se encuentran las tasas más altas de crecimiento de fitoplancton ".

La investigación fue publicada recientemente en Informes científicos , una revista Nature Research.

Para examinar los niveles de dióxido de carbono antiguos, Marcantonio y un equipo de investigadores analizaron un núcleo de sedimento del fondo del océano extraído del profundo Océano Pacífico Ecuatorial Oriental. El núcleo de 10 metros de largo se extiende alrededor de 180, 000 años, y la química de las capas de sedimento proporciona a los científicos una ventana a los climas pasados. Las mediciones químicas que realizan sirven como proxy de los niveles de oxígeno de las profundidades marinas.

Midiendo trazas diminutas de isótopos de uranio y torio, el equipo pudo asociar períodos de mayor almacenamiento de carbono respirado (y bajos niveles de oxígeno en aguas profundas) con períodos de disminución de los niveles de dióxido de carbono atmosférico durante los últimos 70, 000 años.

"Al comparar nuestro registro de sedimentos de alta resolución de oxigenación de aguas profundas en el Pacífico Ecuatorial Oriental con otras áreas del Pacífico y el Océano Austral, encontramos que el Océano Pacífico, como el Océano Austral, es un lugar para el almacenamiento de carbono respirado en los océanos profundos durante períodos de disminución de las concentraciones de CO2 atmosférico global, ", dijo." Es importante destacar que Pusimos restricciones a la ubicación en la columna de agua de la extensión del depósito de carbono almacenado respirado durante los períodos fríos.

"Comprender la dinámica pasada del ciclo del carbono de la Tierra es de fundamental importancia para informar y orientar la formulación de políticas sociales en un mundo en calentamiento con niveles crecientes de dióxido de carbono atmosférico".

Los coautores del estudio fueron Ryan Hostak, un ex estudiante de posgrado de Texas A&M que obtuvo su maestría en geología en 2019; Jennifer E. Hertzberg, quien recibió su Ph.D. en oceanografía de Texas A&M en 2015 y ahora es investigadora postdoctoral en el Departamento de la Tierra, Ciencias Oceánicas y Atmosféricas en Old Dominion University; y Matthew W. Schmidt, profesor asociado de Ocean, Ciencias de la Tierra y Atmosféricas en Old Dominion. Marcantonio y sus colegas diseñaron el estudio, él y Hostak realizaron los análisis de isótopos, y el equipo interpretó los datos.

"Al realizar estudios similares en sedimentos que cubren una franja más amplia del océano Pacífico profundo, seremos capaces de mapear espacialmente la extensión de esta reserva profunda pasada de carbono respirado, Marcantonio dijo:esperando futuras investigaciones.