Fig. 1. Reconstrucción paleogeográfica del Plioceno temprano (4,5 Ma) que muestra los sitios de perforación en aguas profundas (ODP y IODP) discutidos en este estudio. En total, se compilaron 25 registros de paleoproductividad de 18 sitios (en su mayoría de baja latitud) (símbolos cerrados). Se evaluaron otros sitios de aguas profundas (símbolos abiertos) y registros terrestres de China central (cuadrados), pero no se incluyeron en las compilaciones de datos finales. Las regiones de surgencia modernas (perennes y ecuatoriales) se indican con sombreados naranjas. EAM:monzón de Asia oriental (área sombreada en verde). PF:Frente Polar (Océano Austral; línea discontinua). Mapa generado en www.odsn.de (página web consultada en 2020). Crédito:DOI:10.1038/s41467-021-27784-6
Al perforar profundamente en los sedimentos del fondo del océano, los investigadores pueden viajar en el tiempo. Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Uppsala ahora presenta nuevas pistas sobre cuándo y por qué un período a menudo denominado "floración biogénica" llegó a un final abrupto. Los cambios en la forma de la órbita de la Tierra alrededor del Sol pueden haber jugado un papel en el cambio dramático.
Los sistemas oceánicos saludables contienen productores primarios saludables, como las algas diatomeas unicelulares y los cocolitóforos, que sustentan el resto de la vida en los océanos a través de las redes alimentarias marinas. Los productores primarios también liberan oxígeno y regulan el clima absorbiendo CO2 y vincular el carbono a componentes sólidos que están enterrados en sedimentos de aguas profundas, lo cual es una solución eficaz a largo plazo para la eliminación de carbono de la atmósfera.
La mayoría de estas algas utilizan la luz solar, CO2 y nutrientes inorgánicos para construir su masa corporal. Sin embargo, estos nutrientes se agotan rápidamente en las aguas superficiales iluminadas por el sol, si no se reponen por la mezcla del océano o se renuevan por el suministro del río.
A lo largo de la historia de la Tierra, los paleoceanógrafos reconstruyen los cambios en la productividad primaria observando los restos de algas enterrados en los sedimentos del suelo oceánico. Aunque solo una pequeña fracción de la producción de agua superficial se registra en los sedimentos marinos, en escalas de tiempo geológico, los cambios en la acumulación de sedimentos biogénicos (incluidas las escamas calcáreas de los cocolitóforos y las conchas silíceas de las diatomeas) están vinculados a cambios pasados en la productividad de los océanos.
Es importante comprender qué factores influyen en la productividad de los océanos a escala global, pero también qué tan rápido o lento puede responder este complejo sistema a los cambios ambientales.
Durante muchas décadas, los geocientíficos han sabido acerca de un período prolongado de tiempo en el que la productividad de los océanos era mucho mayor que la actual. Esto ocurrió durante el Mioceno tardío hasta el Plioceno temprano (desde hace 9 a 3,5 millones de años) y el período a menudo se denomina "floración biogénica". Sin embargo, hasta la fecha, los científicos aún no comprenden completamente las razones por las que la productividad fue mucho más alta en el pasado, o por qué este período llegó a su fin.
Un grupo de científicos que colaboran con Boris-Theofanis Karatsolis, Ph.D. estudiante de la Universidad de Uppsala, combinó múltiples núcleos de perforación de sedimentos de aguas profundas de todos los océanos principales para investigar qué causó el final de la alta productividad oceánica. Mediante la perforación científica del océano, es posible operar en aguas de hasta 4 kilómetros de profundidad y aun así perforar 1 kilómetro en los sedimentos, recuperando millones de años de historia oceánica.
Los sedimentos estudiados por Karatsolis y sus colegas se recuperaron de 200 a 350 metros por debajo del lecho marino en la plataforma del noroeste de Australia. Los investigadores midieron las tasas de acumulación de partículas biogénicas y combinaron sus datos con los recopilados previamente utilizando métodos similares en 16 ubicaciones adicionales. En primer lugar, se evaluó críticamente la precisión de las edades de cada conjunto de datos para garantizar comparaciones confiables entre las diferentes regiones.
Sus resultados muestran que la productividad disminuyó abruptamente hace 4,6 millones de años en los trópicos. Una posible explicación de esta rápida disminución puede implicar la reducción de la intensidad de los monzones en el este de Asia y la disminución del suministro de nutrientes fluviales, lo que coincide con los cambios en la forma de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.
El estudio agrega nuevas piezas al rompecabezas más grande, pero los mecanismos detrás de este evento necesitarán más estudio.
"Comprender el ritmo natural de los eventos pasados proporciona una buena vara de medición comparativa para los cambios que observamos en nuestro entorno hoy", dice Boris-Theofanis Karatsolis.
