'Puntos de inflexión' desencadenaron un rápido cambio climático hace 55 millones de años

puntos de inflexión en la Tierra

El vulcanismo produjo miles de respiraderos hidrotermales en una escala mucho más allá de lo visto hoy

Los científicos han descubierto una nueva y fascinante visión de lo que causó uno de los casos más rápidos y dramáticos de cambio climático en la historia de la Tierra.

Un equipo de investigadores, dirigido por el Dr. Sev Kender de la Universidad de Exeter, ha logrado un avance fundamental en la causa detrás del Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (PETM, por sus singlas en inglés), un evento de calentamiento global extremo que duró alrededor de 150 mil años que vio significativas subidas de temperatura.

Aunque estudios anteriores han sugerido que la actividad volcánica contribuyó a las grandes emisiones de CO2 que impulsaron el rápido cambio climático, es menos claro el desencadenante del evento.

En el nuevo estudio, los investigadores identificaron elevados niveles de mercurio justo antes y al comienzo del PETM, lo que podría ser causado por una actividad volcánica expansiva, en muestras tomadas de núcleos sedimentarios en el Mar del Norte.

Fundamentalmente, la investigación de las muestras de roca también mostró que en las primeras etapas del PETM, hubo una caída significativa en los niveles de mercurio, lo que sugirió que al menos otro depósito de carbono liberó importantes gases de efecto invernadero a medida que se afianzaba el fenómeno.

La investigación indica la existencia de puntos de inflexión en el sistema de la Tierra, que podrían desencadenar la liberación de depósitos de carbono adicionales que llevaron al clima de la Tierra a altas temperaturas sin precedentes.

La pionera investigación, que también incluye a expertos del Servicio Geológico Británico, la Universidad de Oxford, la Universidad Herriot-Watt y la Universidad de California en Riverside, podría brindar una nueva comprensión de cómo afectará el actual cambio climático a la Tierra en los futuros siglos.

El Dr. Kender, coautor del estudio de la Escuela de Minas de Camborne, con sede en el campus Penryn de la Universidad de Exeter en Cornwall, dijo: "Los gases de efecto invernadero como el metano y el CO2 se liberaron a la atmósfera al comienzo del PETM en tan solo unos miles de años".

"Queríamos probar la hipótesis de que esta liberación de gases de efecto invernadero sin precedentes fue provocada por grandes erupciones volcánicas. Como los volcanes también liberan grandes cantidades de mercurio, medimos el mercurio y el carbono en los núcleos de sedimentos para detectar cualquier vulcanismo antiguo".

"La sorpresa fue que no encontramos una relación simple de aumento del vulcanismo durante la liberación de gases de efecto invernadero. Encontramos que el vulcanismo se produjo sólo en la fase inicial, por lo que debe haberse liberado otra fuente de gases de efecto invernadero después del vulcanismo".

actividad volcánica

El fenómeno PETM, que es uno de los períodos de calentamiento más rápidos en la historia de la Tierra, ocurrió cuando Groenlandia se alejó de Europa.

Si bien las razones detrás de cómo se liberaron cantidades tan grandes de CO2 para desencadenar este extenso período de calentamiento permanecieron ocultas durante muchos años, los científicos han sugerido recientemente que las erupciones volcánicas fueron el principal impulsor.

Sin embargo, aunque los registros y modelos de carbono han sugerido que se liberaron grandes cantidades de carbono volcánico, no ha sido posible identificar el punto de activación del PETM, hasta ahora.

En el nuevo estudio, los investigadores estudiaron dos nuevos núcleos sedimentarios del Mar del Norte que mostraban altos niveles de mercurio presente, en relación con los niveles de carbono orgánico.

Estas muestras mostraron numerosos picos en los niveles de mercurio tanto antes como al comienzo del período PETM, lo que sugiere que fue provocado por la actividad volcánica.

Sin embargo, el estudio también mostró que había al menos otro depósito de carbono que se liberó posteriormente cuando el PETM se afianzó, ya que los niveles de mercurio parecen disminuir en la segunda parte de su aparición.

El Dr. Kender agregó: "Pudimos llevar a cabo esta investigación ya que hemos estado trabajando en un nuevo material de núcleo excepcionalmente bien conservado con colaboradores del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia. La excelente conservación permitió la detección detallada tanto del carbono como del mercurio liberado a la atmósfera. Como el Mar del Norte está cerca de la región de vulcanismo que se cree que provocó el PETM, estos núcleos estaban en una posición ideal para detectar las señales".

"El vulcanismo que causó el calentamiento probablemente fue un vasto y profundo alféizar que produjo miles de respiraderos hidrotermales en una escala mucho más allá de lo visto hoy. Posibles fuentes secundarias de gases de efecto invernadero fueron el derretimiento del permafrost y los hidratos de metano del fondo marino, como resultado del calentamiento volcánico inicial ".

La investigación se publica en Nature Communications el 31 de agosto de 2021: Paleocene/Eocene carbon feedbacks triggered by volcanic activity

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