Los océanos del mundo podrían albergar una sorpresa desagradable para el calentamiento global, según una nueva investigación que muestra cómo los gases de carbono atrapados en los depósitos en el fondo marino escaparon para recalentar el planeta en la prehistoria.
Los científicos dicen que los eventos que comenzaron en el fondo del océano hace miles de años perturbaron la atmósfera de la Tierra y derritieron la edad de hielo. Esos nuevos hallazgos desafían un paradigma de larga data de que el agua del océano solo regula el dióxido de carbono en la atmósfera durante los ciclos glaciaresEn cambio, el estudio muestra que los procesos geológicos pueden alterar drásticamente el ciclo del carbono y causar un cambio global.
Para el mundo de hoy, los hallazgos podrían presagiar un desarrollo siniestro. Los depósitos submarinos de carbono liberaron gases de efecto invernadero a la atmósfera a medida que los océanos se calentaron, según el estudio, y hoy el océano se está calentando nuevamente debido al calentamiento global provocado por el hombre.
Si los reservorios submarinos de carbono se vuelven a alterar, emitirían una nueva fuente enorme de gases de efecto invernadero, exacerbando el cambio climático. Los aumentos de temperatura en el océano están en camino de alcanzar ese punto de inflexión para fines de siglo. Por ejemplo, una granLa reserva de carbono debajo del Pacífico occidental cerca de Taiwán ya está a unos pocos grados Celsius de desestabilización.
Además, el fenómeno es una amenaza que no se tiene en cuenta en las proyecciones del modelo climático. Los depósitos submarinos de dióxido de carbono son descubrimientos relativamente recientes y sus características e historia apenas comienzan a entenderse.
Esos hallazgos provienen de un nuevo trabajo de investigación producido por un equipo internacional de científicos de la Tierra dirigido por la USC y publicado en enero en la revista Cartas de investigación ambiental .
"Estamos utilizando el pasado como una forma de anticipar el futuro", dijo Lowell Stott, profesor de ciencias de la Tierra en el Colegio de Letras, Artes y Ciencias Dornsife de la USC y autor principal del estudio. "Sabemos que hay vastasdepósitos de gas de carbono en el fondo de los océanos. Sabemos que cuando fueron interrumpidos durante el Pleistoceno calentó el planeta.
"Tenemos que saber si estos depósitos de carbono podrían desestabilizarse nuevamente. Es un comodín del que tenemos que dar cuenta", dijo Stott.
En cuestión están las extensiones de dióxido de carbono y metano que se acumulan bajo el agua y se dispersan por el fondo marino. Se forman a medida que la actividad volcánica libera calor y gases que pueden congelarse en hidratos líquidos y sólidos, que son compuestos unidos en una suspensión helada que encapsula los depósitos.
Estos reservorios de carbono submarinos permanecen en su lugar en gran medida a menos que se perturben, pero el nuevo estudio muestra que los reservorios naturales son vulnerables en un océano en calentamiento y proporciona pruebas de que el clima de la Tierra se ha visto afectado por la rápida liberación de carbono geológico.
Los científicos dicen que ocurrió en el pasado distante cuando la Tierra era mucho más cálida, y sucedió más recientemente, hace unos 17,000 años al final de la época del Pleistoceno cuando los glaciares avanzaron y retrocedieron, que es el enfoque del nuevo estudioEl calentamiento fue evidente debido a los cambios en las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero, basadas en núcleos de hielo, registros marinos y continentales.
¿Pero cómo sucedió eso? ¿Qué forzó un cambio tan dramático en primer lugar? Los científicos han estado buscando esa respuesta durante 40 años, centrándose en los océanos porque son un sumidero de carbono gigante y juegan un papel central en las variaciones de dióxido de carbono.
Pronto se dieron cuenta de que los procesos que regulan el carbono hacia el océano operaron muy lentamente para dar cuenta del aumento de los gases de efecto invernadero atmosféricos que condujeron al calentamiento que terminó con la edad de hielo. Entonces, los científicos de todo el mundo comenzaron a examinar el papel de los sistemas hidrotermales de la Tierra ysu impacto en el carbono de las profundidades del océano para ver cómo afectó la atmósfera.
El nuevo estudio realizado por científicos de la USC, la Universidad Nacional de Australia y la Universidad de Lund en Suecia, se centró en el Pacífico Ecuatorial Oriental EEP a cientos de millas de la costa de Ecuador. La EEP es un conducto primario a través del cual el océano libera carbonoa la atmósfera.
Los científicos informan evidencia de sistemas hidrotermales de aguas profundas que liberan gases de efecto invernadero al océano y a la atmósfera al final de la última edad de hielo, justo cuando los océanos comenzaban a calentarse. Midieron el aumento de la deposición de metales hidrotérmicos en los antiguos sedimentos marinos.Correlacionaron los intervalos de glaciación con las variaciones en el dióxido de carbono atmosférico con las diferencias en las edades de los microorganismos marinos. Encontraron un aumento de cuatro veces en el zinc en los caparazones de protozoos foraminíferos, un signo revelador de una actividad hidrotermal generalizada.
Tomados en conjunto, los nuevos datos muestran que hubo emisiones importantes de carbono natural del EEP, lo que contribuyó a un cambio dramático en la temperatura de la Tierra a medida que la edad de hielo estaba terminando, según el estudio
En otras partes del mundo, se están descubriendo más y más reservorios de carbono en las profundidades del océano. En su mayoría se encuentran cerca de respiraderos hidrotermales, de los cuales se han identificado puntajes hasta ahora, especialmente en los océanos Pacífico, Atlántico e Índico. Ocurren donde se encuentra la Tierrala corteza se extiende o colisiona, creando condiciones ideales para la formación de depósitos de dióxido de carbono en las profundidades marinas. Solo se ha estudiado aproximadamente un tercio de las regiones volcánicas del océano.
Uno de esos depósitos de dióxido de carbono submarino, visto en el video adjunto, se descubrió a unos 4,000 pies de profundidad en la costa de Taiwán. Se han hecho descubrimientos similares de depósitos de gas de carbono en la costa de Okinawa, en el Mar Egeo, en elGolfo de California y frente a la costa oeste de Canadá.
"El gran desafío es que no tenemos estimaciones del tamaño de estos o cuáles son particularmente vulnerables a la desestabilización", dijo Stott. "Es algo que debe determinarse".
En muchos casos, los depósitos de carbono están embotellados por sus tapas de hidrato. Pero esas cubiertas son sensibles a los cambios de temperatura. A medida que los océanos se calientan, las tapas pueden derretirse, un desarrollo que el periódico advierte que conduciría a un doble golpe para el cambio climático.- una nueva fuente de carbono geológico además de los gases de efecto invernadero producidos por el hombre.
Los océanos absorben casi todo el exceso de energía de la atmósfera de la Tierra, y como resultado se han estado calentando rápidamente en las últimas décadas. Durante el último cuarto de siglo, los océanos de la Tierra han retenido un 60 por ciento más de calor cada año de lo que los científicos habían pensado anteriormente,otros estudios han demostrado. A lo largo de la columna de agua marina, el calor del océano ha aumentado durante los últimos 50 años. El Informe Especial de Ciencia Climática del gobierno federal proyectó un aumento global en las temperaturas promedio de la superficie del mar de hasta 5 grados Fahrenheit para fines de siglo,dadas las tasas de emisiones actuales. Las ganancias de temperatura de esa magnitud en todo el océano podrían desestabilizar los depósitos geológicos de hidratos, dijo Stott.
"La última vez que sucedió, el cambio climático fue tan grande que causó el final de la era de hielo. Una vez que comienza el proceso geológico, no podemos apagarlo", dijo Stott.
Además, otros eventos similares han sucedido en el pasado distante, ayudando a dar forma al medio ambiente de la Tierra una y otra vez. En una investigación anterior, Stott descubrió una gran anomalía de carbono que ocurrió hace 55 millones de años. Interrumpió la química del océano, causando extensasdisolución de carbonatos marinos y la extinción de muchos organismos marinos. Los cambios oceánicos fueron acompañados por un rápido aumento de las temperaturas globales, un evento llamado Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno PETM, un período que duró menos de 20,000 años durante el cual tanto carbonofue liberado a la atmósfera porque las temperaturas de la Tierra aumentaron a unos 8 grados centígrados más que hoy.
"Hasta hace poco, no teníamos idea de que estos eventos ocurrieron. El evento PETM es un buen análogo de lo que puede suceder cuando el carbono submarino escapa a la atmósfera a través de la columna de agua. Y ahora sabemos que el evento PETM no fue un evento único, que esto ha sucedido más recientemente ", dijo Stott.
El estudio viene con algunas advertencias. Gran parte del fondo del océano está inexplorado, por lo que los científicos no conocen la extensión total de los depósitos de dióxido de carbono. No hay inventario de gases de efecto invernadero de estas fuentes geológicas. Y el calentamiento del océano no es uniforme, lo que dificulta predecir cuándo y dónde se verán afectados los depósitos submarinos de carbono. Se necesitaría mucho más estudio para responder esas preguntas.
No obstante, el estudio deja en claro que los depósitos submarinos de carbono son vulnerables al calentamiento de los océanos.
"Los reservorios de carbono geológicos como estos no están explícitamente incluidos en los presupuestos actuales de carbono marino" utilizados para modelar los impactos del cambio climático, dice el estudio. Sin embargo, "incluso si solo un pequeño porcentaje de los sistemas hidrotermales no muestreados contienen gas separado ofases de dióxido de carbono líquido, podría cambiar sustancialmente el presupuesto global de carbono marino ".
Dijo Stott: "Los descubrimientos de acumulaciones de dióxido de carbono líquido, hidrato y gaseoso en el océano no se han tenido en cuenta porque no sabíamos que estos reservorios existían hasta hace poco, y no sabíamos que afectaron el cambio global de manera significativaformas.
"Este estudio muestra que nos ha faltado un componente crítico del presupuesto de carbono marino. Muestra que estos reservorios geológicos pueden liberar grandes cantidades de carbono de los océanos. Nuestro documento explica que este proceso ha sucedido antes y podríaVuelve a pasar."
Los autores del estudio son Lowell Stott, de la USC, Kathleen M. Harazin, de la Universidad Nacional de Australia, y Nadine B. Quintana Krupinski, de la Universidad de Lund, Suecia. Los fondos estadounidenses para el estudio provienen de una Subvención de Geología y Geofísica Marina de la National Science Foundation 1558990.
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Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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