La actual tasa de emisiones de CO2 podría tener amplias implicaciones para los océanos
Las emisiones masivas de dióxido de carbono (CO2) volcánico que contribuyeron a un evento extremo de desoxigenación global de los océanos hace más de 120 millones de años tienen implicaciones modernas para comprender un "punto de inflexión" del calentamiento climático, según una nueva investigación dirigida por un científico de Ocean Networks Canada (ONC), una iniciativa de la Universidad de Victoria (UVic).
Dirigido por Kohen Bauer, director científico del ONC, el equipo de investigación reconstruyó las condiciones ambientales utilizando muestras de rocas del archivo de la Universidad de Milán. Las rocas sedimentarias estudiadas datan de hace entre 115 y 130 millones de años y se depositaron originalmente en los antiguos océanos. Al medir la composición geoquímica de las rocas, el equipo produjo un registro único de alta resolución de los cambios ambientales.
"Nuestro trabajo muestra que las masivas emisiones de carbono volcánico provocaron un rápido aumento de las concentraciones atmosféricas de CO2 y el cruce de un umbral de calentamiento climático, o punto de inflexión, que resultó en una desoxigenación generalizada de los océanos. Después de esto, el sistema climático de la Tierra permaneció en un estado cálido durante más de dos millones de años", dice Bauer, quien comenzó el trabajo mientras estaba en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Hong Kong y lo completó en la UVic.
Imagen: Muestras de sedimentos del Cretácico Inferior. Crédito: Elisabetta Erba
Los escenarios climáticos previstos para los próximos cientos de años sugieren que puede producirse un significativo calentamiento como resultado del aumento de las emisiones de CO2 generadas por el hombre. Hoy en día, ya se está observando una desoxigenación generalizada de los océanos inducida por el calentamiento climático y se espera que se intensifique en ausencia de soluciones de mitigación del cambio climático.
"Si las actuales emisiones de CO2 hacen que el sistema climático se acerque y cruce el umbral de desoxigenación de los océanos, podemos esperar que la gravedad de la anoxia oceánica global tenga enormes implicaciones para las especies, los ecosistemas y la salud humana", afirma Bauer.
"Si bien las actuales concentraciones atmosféricas de CO2 son inferiores a las del Cretácico Inferior, las emisiones antropogénicas de CO2 se emiten a la atmósfera a un ritmo mucho más rápido que todas las erupciones volcánicas catastróficas de los últimos 500 millones de años de la historia de la Tierra", afirma Kohen Bauer, director científico de Ocean Networks Canada.
El equipo de investigación señaló que fue un proceso natural que finalmente restauró el oxígeno a los antiguos océanos de la Tierra, pero la recuperación tomó más de un millón de años.
Imagen: El autor principal del informe de Nature y director científico del ONC, Kohen Bauer.
"Vemos que la reoxigenación de los océanos solo fue posible una vez que las concentraciones de CO2 volvieron a bajar por debajo de este umbral crítico, debido a una retroalimentación climática natural: la erosión de las rocas de silicato, el principal mecanismo de la Tierra para estabilizar el clima durante períodos de tiempo más largos", dice Bauer.
La retroalimentación de la erosión de las rocas es un componente clave del ciclo del carbono a largo plazo de la Tierra y estabiliza el clima al regular los niveles de CO2 atmosférico. El artículo concluye que este mecanismo natural acabó reduciendo los niveles de carbono atmosférico por debajo del punto de inflexión, lo que dio lugar a una rápida reoxigenación de los océanos después de un prolongado período de calentamiento sostenido.
"Las limitaciones empíricas del pasado de la Tierra proporcionan un importante contexto a través del cual se pueden explorar las relaciones entre el calentamiento climático, la desoxigenación de los océanos y los impactos más amplios sobre la biosfera", dice Sean Crowe, autor principal del artículo de investigación y profesor de los departamentos de Microbiología e Inmunología y Ciencias de la Tierra, los Océanos y la Atmósfera de la Universidad de Columbia Británica.
Un trabajo relacionado publicado en Nature Ecology and Evolution sostiene de manera similar que la desoxigenación acuática representa un límite planetario crítico y es un regulador clave de la actual y futura estabilidad del sistema terrestre, con umbrales que no deberían cruzarse.
Se puede encontrar más información sobre la desoxigenación de los océanos y sus impactos a través de la Red Mundial de Oxígeno Oceánico de la UNESCO (GO2NE).
Se puede acceder a las concentraciones de oxígeno en tiempo real en el Océano Pacífico Nororiental a través del sistema de portal de datos de Ocean Networks Canada, Ocean 3.0.
La investigación se ha publicada en Nature: A climate threshold for ocean deoxygenation during the Early Cretaceous
