Carbono, cambio climático e hipoxia oceánica en un antiguo mundo de hielo

Un nuevo estudio describe un período de rápido cambio climático global en un mundo cubierto de hielo muy parecido al actual, pero hace 304 millones de años. En unos 300.000 años, los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera se duplicaron, los océanos se desoxigenaron y la biodiversidad disminuyó en la tierra y en el mar.

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

Aunque se conocen muchos otros eventos de calentamiento rápido o «extremadamente calientes» en la historia de la Tierra, este es el primero que se identifica en Islandia, cuando el planeta tenía casquetes polares y glaciares, comparables a los que tiene hoy. Muestra que el clima de la cámara de hielo puede ser más sensible a los cambios en Dióxido de carbono en la atmósfera de condiciones más cálidas, cuando el dióxido de carbono₂Ya niveles más altos. El trabajo fue publicado esta semana en Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

El laboratorio de Montañez estudió el período de hace 300 millones a 260 millones de años, cuando el clima de la Tierra cambió de una casa de hielo a un invernadero cálido y sin hielo. En 2007, demostraron que el clima oscila varias veces durante este período.

Recientemente, el equipo de Montañez y otros pudieron regresar a casa a un período de transición hace 304 millones de años, la frontera Kasimovian-Gzhelian o KGB. Usaron muchos agentes, incluyendo isótopos de carbono Y oligoelementos A partir de rocas y fósiles de plantas, modelado para estimar el dióxido de carbono atmosférico₂ a tiempo.

Los investigadores estiman que alrededor de 9.000 gigatoneladas de carbón Fue liberado a la atmósfera justo antes de los límites de KG.

“No tenemos una tasa, pero fue una de las más rápidas en la historia de la Tierra”, dijo Montanez. El doble que el dióxido de carbono en la atmósfera.₂Desde unas 350 partes por millón, en comparación con los niveles premodernos, hasta unas 700 partes por millón.

Zonas muertas en el océano profundo

Una de las consecuencias del calentamiento global es la hipoxia marina, o la reducción del oxígeno disuelto en Océano. liberación de los casquetes polares que se derriten agua dulce sobre superficie del océano, que crea una barrera para la circulación de aguas profundas y corta el suministro de oxígeno. sin oxigeno, vida marina muere

La falta de oxígeno deja su huella en los isótopos de uranio incrustados en las rocas formadas en el fondo del océano. Al medir los isótopos de uranio en las rocas de carbonato en la China actual, los investigadores pueden obtener un indicador de la cantidad, o falta, de oxígeno en el océano cuando se depositaron esas rocas.

Estiman que alrededor del 23 por ciento del fondo del mar en todo el mundo se ha convertido en zonas muertas hipóxicas. Esto está en línea con otros estudios que muestran pérdidas significativas de biodiversidad en la tierra y el mar al mismo tiempo.

El efecto de la liberación de carbono sobre la hipoxia oceánica fue mucho mayor que el observado en otros estudios de calentamiento rápido durante condiciones de «calentamiento global». Esto puede deberse al nivel básico de dióxido de carbono en la atmósfera.₂ Ya era mucho más alto.

«Si elevas el monóxido de carbono₂ Del mismo modo, en el mundo de los invernaderos, no hay tanto efecto, pero las casas de hielo parecen ser más sensibles al cambio y a la anoxia marina”.

Podría ser la causa de la liberación masiva de carbono erupciones volcánicas que desgarró las vetas de carbón carbónico, dijo Montañez. Las erupciones volcánicas también habrían provocado incendios, y el calentamiento podría haber derretido el permafrost, liberando más carbono orgánico.

Montanez es coautor del artículo con Jitao Chen, ex investigador postdoctoral en UC Davis y ahora en el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing, China, y Xiang Dongwang, Universidad de Nanjing, China.