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Eventos climatológicos hipertérmicos

En unos 300.000 años, los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera se duplicaron, los océanos se volvieron anóxicos y la biodiversidad disminuyó en la tierra y en el mar

Declive del oxígeno oceánico en zonas costeras y en mar abierto (Science,2018 – doi:10.1126/science.aam7240). Imagen para ilustración



"Fue uno de los eventos de calentamiento más rápido en la historia de la Tierra", dijo Isabel Montanez, distinguida profesora del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de California, Davis.

Aunque se conocen varios otros eventos 'hipertérmicos' o de calentamiento rápido en la historia de la Tierra, este es el primero identificado en una Tierra helada, cuando el planeta tenía casquetes polares y glaciares, comparable a la actualidad. Muestra que el clima puede ser más sensible a los cambios en el dióxido de carbono atmosférico que las condiciones más cálidas, cuando los niveles de CO2 ya son más altos. El trabajo se publicó recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El laboratorio de Montanez ha estudiado el período de hace 300 millones a 260 millones de años, cuando el clima de la Tierra pasó de una casa de hielo glacial a un invernadero caliente y sin hielo. En 2007, demostraron que el clima osciló varias veces durante este período.

Más recientemente, el equipo de Montanez y otros han podido ubicarse en una transición hace 304 millones de años, el límite Kasimovian-Gzhelian o KG. Utilizaron múltiples proxies, incluidos isótopos de carbono y elementos traza de rocas y fósiles de plantas, y modelos para estimar el CO2 atmosférico en ese momento.

Los investigadores estiman que alrededor de 9000 Gigatoneladas de carbono fueron liberadas a la atmósfera justo antes del límite KG.

No tenemos una tasa, pero fue una de las más rápidas en la historia de la Tierra”, dijo Montanez. Eso duplicó el CO2 atmosférico de aproximadamente 350 partes por millón, comparable a los niveles preindustriales modernos, a alrededor de 700 ppm.

Zonas muertas en las profundidades del océano

Una de las consecuencias del calentamiento global es la anoxia marina, o disminución del oxígeno disuelto en el océano. El derretimiento de los casquetes polares libera agua dulce sobre la superficie del océano, creando una barrera para la circulación de aguas profundas y cortando el suministro de oxígeno. Sin oxígeno, la vida marina muere.

La falta de oxígeno deja su huella en los isótopos de uranio incorporados a las rocas que se forman en el fondo del océano. Al medir los isótopos de uranio en las rocas de carbonato en la China actual, los investigadores pudieron obtener un indicador de la cantidad de oxígeno, o la falta de él, en el océano cuando se depositaron esas rocas.

Aproximadamente el 23 por ciento del lecho marino en todo el mundo se convirtió en zonas muertas anóxicas, estiman. Eso se alinea con otros estudios que muestran grandes pérdidas en la biodiversidad en la tierra y en el mar al mismo tiempo.

El efecto de la liberación de carbono en la anoxia del océano fue significativamente mayor que el observado en otros estudios de calentamiento rápido durante condiciones de "invernadero". Eso puede deberse a que el nivel de referencia de CO2 atmosférico ya era mucho más alto.

"Si aumentas la misma cantidad de CO2 en un mundo de invernadero, no hay mucho efecto, pero los casquetes de hielo parecen ser mucho más sensibles al cambio y la anoxia marina", dijo Montanez.

La liberación masiva de carbono puede haber sido provocada por erupciones volcánicas que atravesaron lechos de carbón carbonífero, dijo Montanez. Las erupciones también habrían provocado incendios, y el calentamiento podría haber derretido el permafrost, lo que habría provocado la liberación de más carbono orgánico.

Referencia

Marine anoxia linked to abrupt global warming during Earth’s penultimate icehouse. Jitao Chen et alt. 2022. May 2, 2022. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2115231119
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2115231119

Esta entrada se publicó en Noticias en 16 May 2022 por Francisco Martín León