Mucho antes de que los humanos comenzaran a inyectar dióxido de carbono en la atmósfera quemando combustibles fósiles como el petróleo, el gas y el carbón, el nivel de CO atmosférico 2 aumentó significativamente cuando la Tierra salió de su última edad de hielo. Muchos científicos han sospechado durante mucho tiempo que la fuente de ese carbono provenía de las profundidades del mar.
Pero los investigadores no han podido documentar cómo el carbono logró salir del océano y llegar a la atmósfera. Se ha mantenido como uno de los misterios más importantes de la ciencia.
Un nuevo estudio, publicado hoy en la revista Geociencia de la naturaleza , proporciona algunas de las pruebas más convincentes de cómo sucedió: una "descarga" de las profundidades del Océano Pacífico causada por la aceleración de los patrones de circulación de agua que comienzan alrededor de la Antártida.
La preocupación, dicen los investigadores, es que podría volver a ocurrir, lo que podría aumentar y acelerar el cambio climático causado por el hombre.
"El Océano Pacífico es grande y puedes almacenar muchas cosas allí, es como el sótano de la abuela, las cosas se acumulan allí y a veces no se limpian", dijo Alan Mix, una Universidad Estatal de Oregónoceanógrafo y coautor del estudio. "Hemos sabido que CO 2 en la atmósfera subió y bajó en el pasado, sabemos que fue parte de grandes cambios climáticos y pensamos que salió del océano profundo.
"Pero no ha quedado claro cómo el carbono realmente salió del océano para causar el CO 2 subir "
El autor principal, Jianghui Du, estudiante de doctorado en oceanografía en el estado de Oregón, dijo que hay un patrón de circulación en el Pacífico que comienza con el agua alrededor de la Antártida hundiéndose y avanzando hacia el norte a gran profundidad unas pocas millas debajo de la superficie. Continúa todo el caminoa Alaska, donde se eleva, gira hacia el sur y fluye de regreso a la Antártida, donde se mezcla de nuevo con la superficie del mar.
El viaje de ida y vuelta del agua en el abismo lleva mucho tiempo: casi 1,000 años, dijo Du. Junto con el resto del equipo de OSU, Du descubrió que el flujo disminuyó durante los máximos glaciares pero se aceleró durante la deglaciación, comola Tierra se calentó. Este flujo más rápido expulsó el carbono del océano Pacífico profundo "limpiando el sótano de la abuela" y trajo el CO 2 a la superficie cerca de la Antártida. Allí fue liberado a la atmósfera.
"Sucedió aproximadamente en dos pasos durante la última deglaciación: una fase inicial de 18,000 a 15,000 años atrás, cuando CO 2 aumentó en aproximadamente 50 partes por millón, y un segundo pulso luego agregó otras 30 partes por millón ", dijo Du. Ese total es solo un poco menor que la cantidad de CO 2 ha aumentado desde la revolución industrial. Por lo tanto, el océano puede ser una fuente poderosa de carbono.
Brian Haley, también oceanógrafo de la Universidad Estatal de Oregón y coautor del estudio, señaló que el carbono siempre cae en el océano profundo. Cerca de la superficie, el plancton crece, pero cuando mueren se hunden y se descomponen. Eso esuna bomba biológica que siempre envía carbono al fondo ". Cuanto más lenta es la circulación", dijo Haley, "más tiempo pasa el agua allí y el carbono puede acumularse".
Du dijo que durante un máximo glacial, el agua se ralentiza y acumula mucho carbono. "Cuando la Tierra comenzó a calentarse, el movimiento del agua se aceleró en un factor de tres", señaló, "y ese carbono volvió ala superficie."
La clave para el descubrimiento de los investigadores es el análisis de los isótopos de neodimio en los núcleos de sedimentos del Pacífico Norte. Haley señaló que los isótopos son "como una etiqueta de remitente en una carta del océano profundo". Cuando la proporción de isótopos 143 a 144es mayor en los sedimentos, el movimiento del agua durante ese período fue más lento. Cuando el movimiento del agua se acelera durante los eventos de calentamiento, la proporción de isótopos de neodimio también lo refleja.
"Este hallazgo de que la circulación profunda se aceleró es la pistola humeante en esta historia de misterio sobre cómo CO 2 salió a las profundidades del mar ", dijo Mix." Ahora sabemos cómo sucedió, y el Pacífico profundo es el culpable, un socio en el crimen con la Antártida ".
Lo que preocupa a los investigadores es que podría volver a ocurrir a medida que el clima continúe calentándose.
"No sabemos que la circulación se acelerará y traerá ese carbono a la superficie, pero parece algo razonable", dijo Du. "Nuestra evidencia de que esto realmente sucedió en el pasado ayudará alas personas que ejecutan modelos climáticos determinan si es un riesgo real para el futuro "
Los investigadores dicen que sus hallazgos deben considerarse desde una perspectiva política.
"Hasta ahora, el océano ha absorbido aproximadamente un tercio del carbono total emitido por los combustibles fósiles", dijo Mix. "Eso ha ayudado a ralentizar el calentamiento. El Acuerdo Climático de París ha establecido objetivos para contener el calentamiento de 1.5 a 2 grados Celsius y sabemos muy bien cuánto carbono se puede liberar a la atmósfera mientras se mantiene ese nivel.
"Pero si el océano deja de absorber el exceso de CO 2 , y en su lugar libera más de las profundidades del mar, eso significa problemas. La liberación del océano restaría de nuestro presupuesto de emisiones restante y eso significa que tendremos que reducir nuestras emisiones muchísimo más rápido. Necesitamos calcularfuera cuánto "
Los autores son de la Facultad de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera del Estado de Oregón, y del Servicio Geológico de los Estados Unidos. El estudio fue respaldado por la National Science Foundation.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Oregón . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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