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Ciencia & Tec

Efectos pretéritos del carbono sugieren escenarios de clima futuro


El carbono absorbido por las aguas superficiales durante el evento precursor se mezcló en las profundidades del océano en unos mil años.

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Un breve episodio de calentamiento causado por una explosión de emisiones de carbono, precursor de un periodo de máximo térmico hace 56 millones de años, guarda relación con el cambio del clima actual.

Nuevos hallazgos publicados en la revista ‘Science Advances’, indican que la cantidad de carbono liberada a la atmósfera durante este antecedente menor del denominado Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (MTPE) fue aproximadamente la misma que las actuales emisiones de carbono acumuladas por la quema de combustibles fósiles y otras actividades humanas.

En consecuencia, el evento precursor de corta duración representa lo que podría suceder si las emisiones actuales se pudieran detener rápidamente, mientras que el calentamiento global mucho más extremo del MTPE muestra las consecuencias de seguir liberando carbono a la atmósfera al ritmo actual.

«Fue una erupción de carbono de corta duración equivalente a lo que ya hemos liberado por las emisiones antropogénicas –explica en un comunicado el coautor James Zachos, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias y de la Cátedra Ida Benson Lynn de Salud Oceánica de la Universidad de California Santa Cruz–. Si apagáramos las emisiones hoy, ese carbono acabaría mezclándose en las profundidades marinas y su señal desaparecería, porque la reserva de las profundidades marinas es enorme».

Este proceso llevaría cientos de años, mucho tiempo para los estándares humanos, pero corto comparado con las decenas de miles de años que tardó el sistema climático de la Tierra en recuperarse del MTPE más extremo.

Los nuevos hallazgos se basan en un análisis de los sedimentos marinos que se depositaron en aguas poco profundas a lo largo de la costa atlántica de Estados Unidos y que ahora forman parte de la Llanura Costera Atlántica. En la época del MTPE, el nivel del mar era más alto y gran parte de Maryland, Delaware y Nueva Jersey estaban bajo el agua. El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) ha perforado núcleos de sedimentos de esta región que los investigadores utilizaron para el estudio.

El MTPE está marcado en los sedimentos marinos por un cambio importante en la composición isotópica del carbono y otras pruebas de cambios drásticos en la química del océano como resultado de la absorción de grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera.

Los sedimentos marinos contienen los caparazones microscópicos de unas diminutas criaturas marinas llamadas foraminíferos que vivían en las aguas superficiales del océano. La composición química de estos caparazones registra las condiciones ambientales en las que se formaron y revela evidencias del aumento de la temperatura de las aguas superficiales y de la acidificación del océano.

La primera autora, Tali Babila, comenzó el estudio como becaria postdoctoral trabajando con Zachos en la Universidad de Santa Cruz y ahora está en la Universidad de Southampton (Reino Unido). Los nuevos métodos analíticos desarrollados en Southampton permitieron a los investigadores analizar la composición isotópica del boro de los foraminíferos individuales para reconstruir un registro detallado de la acidificación del océano. Esto formó parte de un conjunto de análisis geoquímicos que utilizaron para reconstruir los cambios ambientales durante el evento precursor y el MTPE principal.

«Antes se necesitaban miles de conchas fósiles de foraminíferos para medir los isótopos de boro. Ahora podemos analizar una sola concha del tamaño de un grano de arena», explica Babila.

Anteriormente se habían detectado indicios de un calentamiento precursor en sedimentos de la sección continental de la cuenca de Big Horn, en Wyoming, y en algunos otros lugares. Sin embargo, no estaba claro si se trataba de una señal global, ya que estaba ausente en los núcleos de sedimentos de aguas profundas.

Zachos explica que esto tiene sentido porque las tasas de sedimentación en el océano profundo son lentas, y la señal de un evento de corta duración se perdería debido a la mezcla de sedimentos por la vida marina que habita en el fondo.

«La mejor esperanza para ver la señal sería en las cuencas marinas poco profundas, donde las tasas de sedimentación son más altas –subraya–. El problema allí es que la deposición es episódica y la erosión es más probable. Así que no hay muchas probabilidades de captarla».

El USGS y otros organismos han perforado numerosos núcleos de sedimentos (o secciones) a lo largo de la llanura costera del Atlántico. Los investigadores descubrieron que el MTPE está presente en todas esas secciones, y varias de ellas también captan el evento precursor. Dos secciones de Maryland (en el puente de South Dover y en el aeropuerto de Cambridge-Dover) son el centro del nuevo estudio.

«Aquí tenemos la señal completa, y un par de otras localizaciones captan parte de ella. Creemos que es el mismo evento que encontraron en la cuenca de Bighorn», apunta Zachos.

Basándose en sus análisis, el equipo llegó a la conclusión de que la señal precursora en las secciones de Maryland representa un evento global que probablemente duró unos pocos siglos, o posiblemente varios milenios como máximo.

Los dos pulsos de carbono -el precursor de corta duración y las emisiones de carbono mucho más grandes y prolongadas que impulsaron el MTPE- condujeron a mecanismos y escalas de tiempo profundamente diferentes para la recuperación del ciclo del carbono y el sistema climático de la Tierra.

El carbono absorbido por las aguas superficiales durante el evento precursor se mezcló en las profundidades del océano en unos mil años. Sin embargo, las emisiones de carbono durante el MTPE superaron la capacidad de amortiguación del océano, y la eliminación del exceso de carbono dependió de procesos mucho más lentos, como la meteorización de las rocas de silicato durante decenas de miles de años.

Zachos apunta que existen importantes diferencias entre el sistema climático de la Tierra en la actualidad y durante el Paleoceno, especialmente la presencia de capas de hielo polares en la actualidad, que aumentan la sensibilidad del clima al calentamiento por efecto invernadero.

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