Durante muchos cientos de millones de años, la temperatura media en la superficie de la Tierra ha variado no mucho más de 20° Celsius, lo que ha facilitado la vida en nuestro planeta. Para mantener temperaturas tan estables, la Tierra debe tener un "termostato" que regule la concentración de dióxido de carbono atmosférico en escalas de tiempo geológicas, influyendo en las temperaturas globales.
La erosión y la erosión de las rocas son partes importantes de este "termostato". Un equipo dirigido por el geólogo de la LMU Aaron Bufe y Niels Hovius del Centro Alemán de Investigación de Geociencias ha modelado la influencia de estos procesos sobre el carbono en la atmósfera. Su sorprendente resultado:CO2 la captura a través de reacciones de erosión es mayor en las cadenas montañosas de bajo relieve con tasas de erosión moderadas y no donde las tasas de erosión son más rápidas.
La meteorización ocurre cuando la roca está expuesta al agua y al viento. "Cuando los silicatos se erosionan, el carbono se elimina de la atmósfera y luego se precipita como carbonato de calcio. Por el contrario, la erosión de otras fases, como los carbonatos y sulfuros o el carbono orgánico contenido en las rocas, libera CO2 . Estas reacciones suelen ser mucho más rápidas que la erosión de los silicatos", afirma Hovius.
"Como consecuencia, el impacto de la construcción de montañas en el ciclo del carbono es complejo."
Para abordar esta complejidad, los investigadores utilizaron un modelo de meteorización para analizar los flujos de meteorización de sulfuros, carbonatos y silicatos en varias regiones de estudio específicas, como Taiwán y Nueva Zelanda, con grandes rangos en las tasas de erosión. Publicaron sus hallazgos en Science .
"Descubrimos comportamientos similares en todos los lugares, lo que apunta a mecanismos comunes", afirma Bufe.
Otros modelos demostraron que la relación entre la erosión y el CO2 -los flujos no son lineales, pero ese CO2 captura de picos de erosión a una tasa de erosión de aproximadamente 0,1 milímetros por año. Cuando las tasas son más bajas o más altas, menos CO2 es secuestrado y CO2 incluso puede liberarse a la atmósfera.
"Las altas tasas de erosión, como en Taiwán o el Himalaya, hacen que la erosión se convierta en CO2 porque la meteorización de los silicatos deja de aumentar con la tasa de erosión en algún momento, mientras que la meteorización de los carbonatos y sulfuros aumenta aún más", explica Bufe.
En paisajes con tasas de erosión moderadas de alrededor de 0,1 milímetros por año, los carbonatos y sulfuros que se erosionan rápidamente se agotan en gran medida, mientras que los minerales de silicato son abundantes y se meteorizan de manera eficiente.
Cuando la erosión es incluso inferior a 0,1 milímetros por año, sólo unos pocos minerales quedan expuestos a la intemperie. El mayor CO2 Por lo tanto, los sumideros son cadenas montañosas de bajo relieve, como la Selva Negra o la Cordillera de la Costa de Oregón, donde las tasas de erosión se acercan al óptimo.
"En escalas de tiempo geológicas, la temperatura a la que se ajusta el 'termostato' de la Tierra depende en gran medida de la distribución global de las tasas de erosión", afirma Bufe.
Para comprender con mayor detalle los efectos de la erosión en el sistema climático de la Tierra, Bufe cree que los estudios futuros deberían considerar además los sumideros de carbono orgánico y la erosión en las llanuras aluviales.
Más información: Aaron Bufe, CO2 reducción de la erosión maximizada a tasas de erosión moderadas, Ciencia (2024). DOI:10.1126/science.adk0957. www.science.org/doi/10.1126/science.adk0957
Información de la revista: Ciencia
Proporcionado por la Universidad Ludwig Maximilian de Munich
