Los ríos descargan un suministro constante de sedimentos en los océanos del mundo. Este sedimento está compuesto en gran parte de varios minerales arcillosos, los productos de la erosión de rocas, y compuestos orgánicos de origen vegetal que se descomponen en los suelos. Estos dos componentes terminan enríos como resultado de la erosión.
En su camino hacia los océanos, la materia orgánica en los sedimentos se une con minerales arcillosos para formar complejos de arcilla y humus. Una vez que llegan al mar, estos complejos se hunden en el lecho marino, donde son enterrados por otros sedimentos. Esto captura el carbono.contenidos en estos complejos, eliminándolo a lo largo de escalas de tiempo geológicas de la atmósfera y de las reservas de carbono que se encuentran en rápido intercambio con la superficie de la Tierra.
Esta es la razón por la cual los minerales arcillosos, también conocidos como filosilicatos, son extremadamente importantes para el ciclo global del carbono: alrededor del 90 por ciento del carbono orgánico secuestrado en los fondos marinos alrededor de los continentes está relacionado con reacciones entre el material orgánico y varios minerales.los filosilicatos son responsables de una parte particularmente grande porque su tamaño pequeño y su geometría significan que tienen un área de superficie específica particularmente alta y pueden unir grandes cantidades de carbono.
Todo depende de la variedad
Sin embargo, no todos los minerales arcillosos forman complejos estables con sustancias orgánicas. En un artículo reciente en la revista ciencia , un equipo de investigadores de ETH Zurich y la Universidad de Tongji en Shanghai muestra que diferentes tipos de minerales arcillosos interactúan con la materia orgánica en diversos grados, en un proceso que determina el ciclo del carbono orgánico. Esto también afecta la medida en que cada arcillaEl mineral actúa como un agente para el secuestro de carbono, ya que la unión del carbono con un filosilicato particular depende de su estructura y características mineralógicas. Cuanto mayor es el área de superficie específica y más fuerte es su reactividad, mayor es la cantidad de materia orgánica que puede unirse a él.y cuanto mayor sea el volumen de carbono secuestrado en el sedimento.
Los investigadores estudiaron estos procesos en el Mar del Sur de China, donde se encuentran el mineral de arcilla esmectita de Luzón la isla principal de Filipinas, la caolinita del continente chino y la mica y el clorito de las montañas de Taiwán. Thomas Blattmann,un ex estudiante de doctorado de ETH y autor principal del estudio, dice que este mar ofrece las mejores condiciones del mundo para estudiar las interacciones entre los filosilicatos y la materia orgánica. Otros océanos presentan una "mezcla caótica" de filosilicatos en los que los investigadores son los procesosinteresado en la superposición. "Eso hace que sea más difícil determinar los efectos de los tipos individuales de minerales arcillosos. Por el contrario, en el Mar del Sur de China está claro de qué masa terrestre se obtiene cada mineral arcilloso, y eso es único".
minerales de arcilla atrapan carbono
La esmectita se forma cuando el lecho de roca volcánica se resiste químicamente; en agua dulce, se une con material orgánico de suelos fértiles y ricos en humus. Sin embargo, una vez que estos complejos llegan al agua salada, las esmectitas intercambian sus cargas orgánicas. Toman compuestos de carbono disueltos enel agua de mar y liberar la materia orgánica que se originó de la tierra al océano. Lo que sucede con esta materia orgánica a continuación no está claro. Blattmann cree que es probable que las sustancias orgánicas de Luzón se oxiden, se consuman por microorganismos o se disuelvan libremente durante miles de años.en agua de mar. Los filosilicatos de las montañas de Taiwán se comportan de manera diferente. Se unen muy estrechamente con el carbono continental de Taiwán, transportando la materia orgánica al mar de manera rápida y eficiente.
"La forma en que el carbono procedente de las masas terrestres se transfiere a los océanos del mundo y se almacena allí depende en última instancia del tipo de mineral de arcilla. Estos minerales afectan la transferencia a gran escala de carbono orgánico desde los continentes a su sumidero en el fondo del océano", Blattmannexplica
Nuevos hallazgos plantean nuevas preguntas
"Los filosilicatos juegan un papel más importante en el ciclo global del carbono de lo que supusimos anteriormente", dice Tim Eglinton, profesor del Instituto Geológico de ETH Zurich. Cuanto mayor es su área de superficie específica, mayor es la cantidad de materia orgánica que puedenabsorben y, en consecuencia, cuanto mayor es el volumen de carbono que pueden secuestrar en el fondo del océano ". Sin embargo, esto no es algo que podamos cuantificar, porque apenas estamos comenzando a comprender el comportamiento específico de estos diversos minerales arcillosos.nos llevará una gran cantidad de investigación adicional para llegar a conclusiones sobre las vastas extensiones de los océanos del mundo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Peter Rüegg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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