Carbono liberado de las rocas mantuvo habitable la Tierra

Las rocas metamórficas desafían las suposiciones sostenidas durante mucho tiempo de que la actividad volcánica fue responsable de crear el calor que sustentaba la vida primitiva en la Tierra.

Una nueva investigación liderada por Emily Stewart, profesora adjunta de Geología de la Universidad Estatal de Florida, ha revelado evidencia de que el dióxido de carbono emitido por las rocas metamórficas generó el efecto aislante necesario para que los organismos sobrevivieran. Los hallazgos se han publicado en PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Si la historia de la Tierra fuera un año calendario, los humanos no aparecerían hasta los últimos minutos antes de la medianoche del 31 de diciembre. Durante el Eón Proterozoico (hace entre 2.500 millones y 543 millones de años), el Sol era una estrella joven, mucho más tenue que hoy, y la Tierra necesitaba un efecto invernadero más fuerte para compensar y mantener temperaturas habitables para las primeras formas de vida del planeta.

"Al estudiar las formas en que los procesos geológicos antiguos modulaban la temperatura en el pasado de la Tierra, podemos entender mejor la sensibilidad climática y predecir cómo podrían funcionar los procesos geológicos en el contexto del cambio climático impulsado por el hombre", dijo Stewart en un comunicado. "Además, comprender cómo el carbono se mueve naturalmente dentro y fuera de las rocas puede brindar información a la ciencia de vanguardia y ayudar a resolver los desafíos de ingeniería que presenta la aceleración de los procesos de regulación del carbono de la Tierra para combatir el cambio climático".

En la atmósfera, el dióxido de carbono funciona como una manta que aísla al planeta: más dióxido de carbono teje una manta más gruesa. El Eón Proterozoico fue testigo del surgimiento de algunas de las primeras formas de vida de la Tierra, incluidos pequeños organismos de cuerpo blando similares a las medusas y gusanos actuales. Debido a que el sol era drásticamente más tenue en ese entonces, la Tierra compensó aumentando gradualmente la cantidad de carbono atmosférico a lo largo de millones de años.

Antes de estos hallazgos, los científicos creían que el gas provenía principalmente de la actividad volcánica, que comenzó hace unos 3.800 millones de años, mucho antes del Eón Proterozoico. Sin embargo, utilizando simulaciones generadas por computadora y modelos matemáticos, el equipo descubrió que las rocas contribuyeron al efecto invernadero del Proterozoico. Cuando la corteza terrestre calienta y presuriza las rocas de carbonato y silicato, el proceso metamórfico libera dióxido de carbono, calentando el planeta.

Stewart y Penman descubrieron que la liberación de dióxido de carbono metamórfico (o la liberación de gas de los materiales al aire) durante el Eón Proterozoico habría producido una concentración atmosférica de carbono cuatro veces mayor que las tasas de liberación de gases geológicas modernas observadas antes de 1750, en el período anterior a la Revolución Industrial.

"Cuando un geólogo dice 'moderno', generalmente abarca los últimos 500 millones de años de la historia de la Tierra después de la explosión de vida del Cámbrico", dijo Stewart. "Este artículo compara las concentraciones atmosféricas preindustriales y proterozoicas, pero el flujo de carbono impulsado por el hombre, o la alta tasa a la que se libera dióxido de carbono a la atmósfera en la actualidad, eclipsa por completo todas estas cuestiones geológicas".

La atmósfera es sólo una parte del ciclo más amplio del carbono de la Tierra. El ciclo también involucra al océano, las plantas, los animales, las rocas y los organismos en descomposición. Mientras que el océano absorbe grandes cantidades de carbono de la atmósfera, la fuerza impulsora detrás de la acidificación de los océanos debido al cambio climático, las plantas utilizan la luz solar para convertir y almacenar carbono en sus tejidos. Después de que los animales consumen plantas, exhalan dióxido de carbono de vuelta a la atmósfera.