CO2 volcánico actuó como clave oculta en el clima pasado de la Tierra

Los volcanes antiguos siguieron arrojando dióxido de carbono a la atmósfera desde las profundidades de la Tierra mucho después de su período de erupción, segun una nueva investigación.

De este modo, se ha resuelto un viejo misterio sobre qué causó episodios prolongados de calentamiento durante puntos de inflexión en la historia climática de la Tierra. El trabajo se detalla en la revista Nature Geoscience.

"Nuestros hallazgos son importantes porque identifican una fuente oculta de CO2 en la atmósfera durante momentos del pasado de la Tierra en los que el clima se ha calentado abruptamente y se ha mantenido cálido durante mucho más tiempo del que esperábamos", dijo en un comunicado Benjamin Black, quien dirigió el estudio y es profesor asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad Rutgers-New Brunswick.

"Creemos que hemos descubierto una pieza importante del rompecabezas de cómo se alteró el clima de la Tierra y, quizás igual de importante, cómo se recuperó", agregó.

En la actualidad, los seres humanos están liberando mucho más dióxido de carbono que todos los volcanes activos juntos, pero los nuevos hallazgos podrían arrojar luz sobre cómo se recuperará el clima del planeta si y cuando las emisiones de dióxido de carbono humanas disminuyan. "La Tierra tiene sistemas naturales de control del clima, algo así como el termostato de su casa", dijo Black.

"La pregunta es: ¿existen umbrales más allá de los cuales esos sistemas de control del clima comienzan a fallar, haciendo mucho más difícil que el clima se recupere?"

Durante décadas, los científicos han estado desconcertados por los registros climáticos que muestran el fracaso de la atmósfera de la Tierra para recuperarse tan rápidamente como se esperaba después de lo que se conoce como la extinción masiva del final del Pérmico hace 252 millones de años, la disminución más grave de la biodiversidad que se conoce que haya ocurrido en la Tierra.

La extinción masiva se ha relacionado con tremendas erupciones volcánicas en Siberia. Incluso después de que cesaran las erupciones, el clima de la Tierra tardó casi 5 millones de años en estabilizarse.

"Esta recuperación tardía ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. El termostato natural de la Tierra parece haberse vuelto loco durante y después de este evento", dijo Black. "Observamos que un patrón similar parecía haber ocurrido en muchos otros momentos de la historia de la Tierra con vulcanismo masivo, y nos propusimos entender por qué".

Black y un equipo internacional miraron hacia atrás en el tiempo y encontraron evidencia de emisiones de dióxido de carbono de este tipo de provincia volcánica que podrían durar millones de años después de que la mayoría de las erupciones superficiales hubieran terminado. Lo hicieron compilando análisis químicos de las lavas, desarrollando modelos informáticos que simulaban la fusión dentro de la Tierra y comparando los resultados con registros del clima pasado preservados en rocas sedimentarias.

Los análisis mostraron que las antiguas provincias volcánicas masivas se apagaron lentamente. En la superficie, las erupciones pueden haber cesado, pero en las profundidades de la corteza y el manto, el magma todavía estaba liberando dióxido de carbono, lo que provocó un calentamiento climático prolongado.

"Llamamos a este CO2 del magma del subsuelo 'carbono críptico' porque proviene de magmas que acechan en las profundidades del sistema", dijo Black. "Es como si los volcanes estuvieran liberando carbono desde el más allá".

Black dijo que los hallazgos del nuevo estudio son significativos porque identifican una fuente oculta de dióxido de carbono atmosférico durante momentos en que el clima se calentó abruptamente. Si los volcanes siguieron "subiendo la temperatura", podría significar que el termostato de la Tierra podría funcionar mejor de lo que los científicos pensaban.

"Si esto es cierto, podría ser una buena noticia para la recuperación de la Tierra después del calentamiento climático provocado por los humanos", dijo Black. "Significa que si dejamos de subir el termostato, en escalas de tiempo geológicas, el clima puede recuperarse".

Estos hallazgos son solo el comienzo de un esfuerzo de varios años para investigar cómo el carbono críptico podría influir en la recuperación después de grandes alteraciones del clima de la Tierra. Este verano, el equipo viajó al noreste de Oregón, donde el vulcanismo masivo se ha relacionado con el calentamiento climático hace 16 millones de años.

Los científicos se centraron en las montañas Wallowa, que están entrelazadas con enormes capas de diques magmáticos planos, creados cuando la roca fundida fluyó hacia las grietas y se solidificó. Debido a la erosión, la zona conocida como los "Alpes de Oregón" expone estas rocas que alguna vez constituyeron magma en las profundidades de la Tierra.

Los miembros del equipo, entre ellos Black y sus colegas y estudiantes de posgrado de Rutgers y otras universidades que forman parte del equipo, treparon a las montañas, que tienen entre 1.700 y 3.000 metros de altura, y tomaron muestras del material similar al vidrio en los bordes de los diques. Estos se crearon cuando el magma entró en contacto con rocas circundantes más frías.

De regreso en sus laboratorios, los investigadores están buscando evidencia en las rocas vítreas de antiguas emisiones de dióxido de carbono y otros gases.