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Medio Ambiente

Cómo el nivel del mar afecta al ciclo global del carbono


Los resultados, publicados en la revista ‘Science’, aportan nuevos conocimientos sobre el funcionamiento interno del ciclo global del carbono y, en particular, sobre los procesos por los que el carbono se elimina del medio ambiente mediante la deposición de carbonatos.

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Un análisis de isótopos de estroncio en sedimentos marinos ha permitido reconstruir fluctuaciones de la química oceánica por condiciones climáticas cambiantes en los últimos 35 millones de años.

Los resultados, publicados en la revista ‘Science’, aportan nuevos conocimientos sobre el funcionamiento interno del ciclo global del carbono y, en particular, sobre los procesos por los que 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 los caparazones de carbonato cálcico de los organismos marinos”, explica en un comunicado la autora principal, Adina Paytan, profesora de investigación del Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de California (UC Santa Cruz).

Paytan y sus coautores examinaron las proporciones de los diferentes isótopos del estroncio, incluidos los isótopos radiogénicos (producidos por la desintegración radiactiva) y los isótopos estables, que proporcionan información complementaria sobre los procesos geoquímicos.

Descubrieron que la proporción de isótopos estables del estroncio en el océano ha cambiado considerablemente en los últimos 35 millones de años, y sigue cambiando hoy en día, lo que implica grandes cambios en la concentración de estroncio en el agua de mar.

“No está en un estado estable, por lo que lo que entra en el océano y lo que sale no coincide –explica Paytan–. La composición de estroncio del agua de mar cambia en función de cómo y dónde se depositan los carbonatos, y en eso influyen los cambios en el nivel del mar y el clima”.

Las fluctuaciones de 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 tierra, la actividad hidrotermal y la formación de sedimentos de carbonato en entornos marinos tanto profundos como poco profundos y cercanos a la costa.

La deposición de carbonatos en el océano abierto procede del plancton marino, como los cocolitóforos y los foraminíferos, que construyen sus caparazones con el mineral de carbonato cálcico calcita. En las aguas poco profundas de las plataformas continentales, los corales duros son más abundantes y construyen sus esqueletos con un mineral diferente de carbonato cálcico, el aragonito, que incorpora más estroncio que la calcita.

“Cuando los corales se forman, eliminan el estroncio, y cuando están expuestos, este estroncio se lava y vuelve al océano –señala Paytan–. Con los cambios en el nivel del mar, una mayor o menor parte de la plataforma continental donde crecen los corales queda expuesta, por lo que eso influye en la composición de estroncio del agua de mar”.

La deposición de carbonatos también retroalimenta el sistema climático, porque el océano absorbe el 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 vinculados al cambio climático, tanto a largo plazo como durante los recurrentes altibajos de los recientes ciclos glaciales.

“El nuevo tipo de información que podemos leer a partir de los isótopos estables del estroncio nos permite ahora observar de cerca el final del ciclo global del carbono, cuando el carbono se retira del medio ambiente y se deposita en los lechos de carbonato marino”, apunta el coautor Mathis Hain, profesor asistente de ciencias de la Tierra y planetarias en la UCSC.

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

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

“Registros como éste son fundamentales para entender cómo funciona nuestra Tierra a lo largo de los tiempos geológicos –explica la coautora Elizabeth Griffith, de la Universidad Estatal de Ohio–. Nuestro equipo internacional ha trabajado conjuntamente tanto para crear este registro único como para explicar su importancia mediante modelos matemáticos, de modo que podamos reconstruir los cambios en el pasado cuando las condiciones climáticas eran diferentes. La esperanza es obtener información sobre cómo podría funcionar nuestro planeta azul en el futuro”, concluye.

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