Secuelas del calentamiento global de un evento de hace 90 millones de años

Un estudio sobre un antiguo evento que afectó ampliamente a los océanos de la Tierra, ha llamado la atención sobre el agotamiento del oxígeno como secuela del calentamiento global.

El estudio, recién publicado en PNAS, examinó un período pasado de calentamiento global hace 94 millones de años, cuando los océanos se desoxigenaron.

Secuelas del calentamiento global de un evento de hace 90 millones de años

Este famoso período en la historia geológica de la Tierra, conocido como Evento Anoxico Oceánico (OEA), fue más severo y en escalas de tiempo mucho más largas que los cambios actuales. Pero les ha dado a los científicos que estudian este período un caso de estudio extremo para ayudar a comprender cómo los océanos se ven afectados por las altas emisiones de CO2 en la atmósfera.

El investigador Fellow Dr. Matthew Clarkson y la profesora Claudine Stirling, del Departamento de Química de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda), aplicaron una nueva y revolucionaria herramienta para examinar cómo los océanos respondieron al cambio climático en el pasado.

El profesor Tim Lenton, de la Universidad de Exeter, desarrolló un modelo para interpretar los nuevos datos mientras visitaba la Universidad de Otago. El modelo permitió al equipo cuantificar la cantidad de carbono que se inyectó en la atmósfera para desencadenar cada una de las dos fases del evento anóxico oceánico.

El estudio, recién publicado en PNAS, examinó un período pasado de calentamiento global hace 94 millones de años, cuando los océanos se desoxigenaron.

"Lo que esto nos dice es lo vulnerable que es el sistema de la Tierra a las grandes emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, ya sea por procesos volcánicos o actividades humanas", dijo en un comunicado el profesor Lenton. "Una consecuencia a largo plazo del calentamiento del clima es la desoxigenación del océano, con graves consecuencias para la vida marina".

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Los científicos utilizaron una técnica novedosa que mide isótopos de uranio de origen natural de sedimentos antiguos, que podrían utilizarse para estimar el contenido de oxígeno del océano, identificando así un antiguo registro geoquímico de cuánto del océano se desoxigenó hace muchos millones de años.

Aplicaron esta técnica a los sedimentos geológicos que una vez fueron depositados en el océano y que hoy se conservan en tierra en los acantilados blancos del sur de Inglaterra y también en Italia.

Descubrieron que el probable mecanismo de conducción de este evento anóxico, o desoxigenación, era la escorrentía de nutrientes, impulsada por las altas emisiones de CO2 y las temperaturas más cálidas; y que cuando las emisiones de CO2 se redujeron, junto con los niveles de nutrientes, los océanos globales se recuperaron durante un período.

La profesora Stirling dice que la capacidad de predecir lo que podría suceder, gracias a la combinación de isótopos de uranio y modelado, es un gran avance.

"Nos ayuda a entender la pieza que falta en el rompecabezas, lo que sucede con los niveles de oxígeno en nuestros océanos cuando se ven afectados por la advertencia global. Los niveles de CO2 en la atmósfera eran mucho más altos de lo que son ahora, así que no veremos este nivel de cambiar por un largo tiempo, pero veremos la misma secuencia de eventos ", dice Stirling.

Las áreas de desoxigenación oceánica, conocidas como "zonas muertas", se encuentran actualmente en varios océanos de todo el mundo, como en las partes orientales de los océanos Pacífico tropical, Atlántico e Índico. Las "zonas muertas" ocurren porque es más difícil disolver el oxígeno en el agua cuando los océanos están calientes, y también se consume más oxígeno durante la descomposición del material biológico.

En estas zonas hay grandes cantidades de nutrientes, que conducen a grandes cantidades de materia orgánica y, por lo tanto, se consume más oxígeno.Algunos de estos nutrientes provienen de la escorrentía en los ríos, y algunos de la surgencia del agua oceánica profunda.

Clarkson explica la importancia del estudio: "A partir de estudios como este, los científicos pueden describir el vínculo entre el aumento de las temperaturas globales y el aumento de las tasas de intemperismo a nivel mundial, que impulsan una gran aportación de nutrientes al océano.

"Esto conduce a una alta productividad primaria en los océanos y, finalmente, la pérdida de oxígeno a medida que la materia orgánica se degrada por la respiración aeróbica. Este proceso es similar a la eutrofización, que ocurre en muchos lagos y ríos debido a la entrada de fertilizantes, pero en este caso ocurrió en una escala oceánica global ", dice.

"A través de la comparación con otros datos geoquímicos, y la simulación del evento con un nuevo modelo biogeoquímico, presentamos una fuerte evidencia de la hipótesis de la entrada de nutrientes como un mecanismo de conducción para la anoxia (desoxigenación)".

El evento probablemente fue causado por el aumento de las emisiones de CO2 de la actividad volcánica, durante cientos de miles de años. La fauna marina sufrió mucho durante este evento, aunque no se considera una de las principales extinciones masivas de la historia de la Tierra.

"Otra importancia de este estudio es que podemos poner una nueva estimación sobre el área del lecho marino que se convirtió en anóxica, en torno al 8-15 por ciento, en comparación con solo el 0.3 por ciento en el océano moderno.

"Es importante destacar que una serie de estudios completamente independientes, con métodos muy diferentes, están encontrando resultados consistentes para el Evento Anoxico Oceánico. Esto ayuda a los científicos a tener una mayor confianza al tratar de comprender el legado de la actividad humana moderna".

También se pensó que este Evento anóxico oceánico en particular duró alrededor de 1 millón de años, pero los nuevos datos también muestran por primera vez que los océanos globales se recuperaron brevemente en el medio del evento, antes de volver a la anoxia generalizada de nuevo.

"Esta recuperación fue el resultado de la disminución de las emisiones de CO2 de las fuentes volcánicas y la eliminación de carbono de la atmósfera por la intemperie y el enterramiento de la materia orgánica.

Estos dos procesos son conocidos por ayudar a regular el clima global, actuando como mecanismos de retroalimentación negativa similares a un termostato, pero toman mucho tiempo", concluyó Clarkson.

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