Un nuevo análisis de los isótopos de estroncio en los sedimentos marinos ha permitido a los científicos reconstruir las fluctuaciones en la química del océano relacionadas con las condiciones climáticas cambiantes durante los últimos 35 millones de años.

Los resultados, publicado el 26 de marzo en Ciencias , proporcionar nuevos conocimientos sobre el funcionamiento interno del ciclo global del carbono y, en particular, los procesos mediante los cuales el carbono se elimina del medio ambiente mediante la deposición de carbonatos.

"El estroncio es muy similar al calcio, por lo que se incorpora a las conchas de carbonato de calcio de los organismos marinos, "explicó la autora principal, Adina Paytan, profesor investigador del Instituto de Ciencias del Mar de la UC Santa Cruz.

Paytan y sus coautores analizaron las proporciones de diferentes isótopos de estroncio, incluyendo isótopos radiogénicos (producidos por desintegración radiactiva) e isótopos estables, que brindan información complementaria sobre los procesos geoquímicos. Descubrieron que la proporción de isótopos estables de estroncio en el océano ha cambiado considerablemente en los últimos 35 millones de años. y todavía está cambiando hoy, lo que implica grandes cambios en la concentración de estroncio del agua de mar.

"No está en un estado estable, así que lo que entra al océano y lo que se va no concuerda, "Dijo Paytan." La composición de estroncio del agua de mar cambia dependiendo de cómo y dónde se depositan los carbonatos, y eso está influenciado por los cambios en el nivel del mar y el clima ".

Las fluctuaciones en las proporciones de isótopos de estroncio analizadas en este estudio reflejan el efecto combinado de los cambios en el equilibrio global de los procesos geológicos, incluida la meteorización de las rocas en la tierra, actividad hidrotermal, y la formación de sedimentos carbonatados tanto en aguas profundas como someras, ambientes marinos cercanos a la costa.

La deposición de carbonato en mar abierto proviene del plancton marino como cocolitóforos y foraminíferos, que construyen sus cáscaras del mineral de carbonato de calcio calcita. En aguas poco profundas de las plataformas continentales, los corales duros son más abundantes, y construyen sus esqueletos de un mineral diferente de carbonato de calcio, aragonito, que incorpora más estroncio que la calcita.

"Cuando se forman los corales, eliminan el estroncio, y cuando están expuestos, este estroncio se lava y vuelve al océano, "Dijo Paytan." Con los cambios en el nivel del mar, más o menos de la plataforma continental donde crecen los corales está expuesta, por lo que afecta la composición de estroncio del agua de mar ".

La deposición de carbonato también retroalimenta el sistema climático, porque el océano absorbe dióxido de carbono de la atmósfera, y la deposición de carbonatos en escalas de tiempo geológicas elimina el carbono del sistema. El ciclo global del carbono y el dióxido de carbono atmosférico están estrechamente relacionados con el cambio climático, tanto a largo plazo como durante los altibajos recurrentes de los ciclos recientes de la glaciación.

"El nuevo tipo de información que podemos leer de los isótopos estables de estroncio ahora nos permite observar de cerca el final comercial del ciclo global del carbono, cuando el carbono se elimina del medio ambiente y se deposita en lechos de carbonato marino, "dijo el coautor Mathis Hain, profesor asistente de ciencias terrestres y planetarias en UCSC.

"Estos hallazgos abren una nueva ventana para permitirnos ver cómo el ciclo global del carbono se ajustó al nivel del mar y al cambio climático a través del tiempo geológico, ", agregó." Necesitaremos estos conocimientos para orientar nuestra respuesta a nuestra emergencia climática actual y para mitigar los peores efectos de la acidificación de los océanos ".

Los investigadores pudieron reconstruir un registro robusto y detallado de variaciones de isótopos de estroncio en el agua de mar basándose en un análisis de barita marina extraída de núcleos de sedimentos de aguas profundas.

"Registros como este son fundamentales para comprender cómo funciona nuestra tierra en tiempos geológicos, ", dijo la coautora Elizabeth Griffith de la Universidad Estatal de Ohio." Nuestro equipo internacional trabajó en conjunto para crear este registro único y explicar su importancia a través de modelos matemáticos, para que podamos reconstruir cambios en el pasado cuando las condiciones climáticas eran diferentes. La esperanza es conocer cómo podría funcionar nuestro planeta azul en el futuro ".