Arcos volcánicos continentales como este en Kamchatka, Rusia, se desgastan rápidamente, impulsar la eliminación de CO2 de la atmósfera a lo largo del tiempo geológico. Crédito:Tom Gernon, Universidad de Southampton
Científicos de la Universidad de Southampton han descubierto que extensas cadenas de volcanes han sido responsables tanto de emitir como de eliminar el dióxido de carbono atmosférico (CO 2 ) durante el tiempo geológico. Esto estabilizó las temperaturas en la superficie de la Tierra.
Los investigadores, trabajar con colegas de la Universidad de Sydney, Universidad Nacional de Australia (ANU), Universidad de Ottawa y Universidad de Leeds, exploró el impacto combinado de los procesos en la Tierra sólida, océanos y atmósfera durante los últimos 400 millones de años. Sus hallazgos se publican en la revista Naturaleza Geociencia .
La descomposición y disolución natural de las rocas en la superficie de la Tierra se denomina meteorización química. Es de vital importancia porque los productos de la intemperie (elementos como calcio y magnesio) se vierten a través de los ríos a los océanos, donde forman minerales que retienen el CO 2 . Este mecanismo de retroalimentación regula el CO atmosférico 2 niveles, y a su vez el clima global, a lo largo del tiempo geológico.
"En este sentido, la meteorización de la superficie de la Tierra sirve como un termostato geológico ", dice el autor principal, el Dr. Tom Gernon, Profesor asociado de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton, y miembro del Instituto Turing. "Pero los controles subyacentes han resultado difíciles de determinar debido a la complejidad del sistema terrestre".
Volcán de arco continental actual en la península de Kamchatka, Lejano Oriente ruso. Crédito:Tom Gernon, Universidad de Southampton
"Muchos procesos de la Tierra están interconectados, y hay algunos retrasos importantes entre los procesos y sus efectos ", explica Eelco Rohling, Profesor de Océano y Cambio Climático en ANU y coautor del estudio. "Comprender la influencia relativa de procesos específicos dentro de la respuesta del sistema terrestre ha sido, por tanto, un problema insoluble".
Para desentrañar la complejidad, el equipo construyó una nueva "red terrestre", incorporando algoritmos de aprendizaje automático y reconstrucciones de placas tectónicas. Esto les permitió identificar las interacciones dominantes dentro del sistema de la Tierra, y cómo evolucionaron a través del tiempo.
El equipo descubrió que los arcos volcánicos continentales fueron el impulsor más importante de la intensidad de la meteorización durante los últimos 400 millones de años. Hoy dia, Los arcos continentales comprenden cadenas de volcanes en, por ejemplo, los Andes en América del Sur, y las Cascades en los EE. UU. Estos volcanes son algunas de las características de erosión más altas y más rápidas de la Tierra. Debido a que las rocas volcánicas están fragmentadas y son químicamente reactivas, son rápidamente degradados y arrojados a los océanos.
Martín Palmer, Profesor de Geoquímica en la Universidad de Southampton y coautor del estudio, dijo:"Es un acto de equilibrio. Por un lado, estos volcanes bombeaban grandes cantidades de CO 2 que aumentó el CO atmosférico 2 niveles. Por otra parte, estos mismos volcanes ayudaron a eliminar ese carbono a través de reacciones rápidas de meteorización ".
La meteorización química global ha estado dominada por arcos volcánicos durante los últimos 400 millones de años (en la foto:un río que drena el volcán Bakening, Península de Kamchatka, Rusia). Crédito:Tom Gernon, Universidad de Southampton
El estudio arroja dudas sobre un concepto de larga data de que la estabilidad climática de la Tierra durante decenas a cientos de millones de años refleja un equilibrio entre la meteorización del fondo marino y los interiores continentales. "La idea de tal tira y afloja geológica entre las masas terrestres y el lecho marino como un impulsor dominante de la meteorización de la superficie de la Tierra no está respaldada por los datos, "Dice el Dr. Gernon.
"Desafortunadamente, los resultados no significan que la naturaleza nos salvará del cambio climático ", subraya el Dr. Gernon. "Hoy dia, CO atmosférico 2 los niveles son más altos que en cualquier momento de los últimos 3 millones de años, y las emisiones provocadas por el hombre son unas 150 veces más grandes que el CO volcánico 2 emisiones. Los arcos continentales que parecen haber salvado el planeta en el pasado profundo simplemente no están presentes en la escala necesaria para ayudar a contrarrestar el CO actual. 2 emisiones ".
Pero los hallazgos del equipo aún brindan información crítica sobre cómo la sociedad podría manejar la actual crisis climática. La meteorización de rocas mejorada artificialmente, donde las rocas se pulverizan y se esparcen por la tierra para acelerar las tasas de reacción química, podría desempeñar un papel clave en la eliminación segura de CO 2 de la atmósfera. Los hallazgos del equipo sugieren que tales esquemas pueden implementarse de manera óptima mediante el uso de materiales volcánicos calco-alcalinos (los que contienen calcio, potasio y sodio), como los que se encuentran en entornos de arco continental.
"Esta no es de ninguna manera una solución milagrosa para la crisis climática; necesitamos reducir urgentemente el CO 2 emisiones de acuerdo con las vías de mitigación del IPCC, punto final. Nuestra evaluación de la retroalimentación de la intemperie en escalas de tiempo prolongadas puede ayudar a diseñar y evaluar esquemas de intemperismo mejorados a gran escala. que es solo uno de los pasos necesarios para contrarrestar el cambio climático global ", El Dr. Gernon concluye.
