Existe un estrecho vínculo entre la química oceánica y la química atmosférica
Las gotas de agua de mar pueden parecer algo común para la persona promedio, pero para un geólogo, están llenas de pistas sobre la historia de nuestro planeta.
Un estudio reciente sugiere que la misma sal que rociamos en nuestra comida puede revelar asombrosos secretos sobre el clima antiguo de la Tierra y los procesos geológicos.
Cápsulas del tiempo
El estudio ha revelado que la sal marina contiene diminutas gotas del agua de mar original a partir de la cual se formó. Estas gotitas, por pequeñas que sean, sirven como cápsulas del tiempo que contienen un registro geológico de nuestro planeta.
Mebrahtu Weldeghebriel, becario postdoctoral en la Universidad de Princeton, y el profesor Tim Lowenstein de la Universidad de Binghamton, se embarcaron en un fascinante viaje para descubrir los secretos conservados en el agua de mar.
Al analizar las sales de varias cuencas sedimentarias repartidas por EE. UU., Europa, Asia y África, el equipo ha podido mapear los cambios en la química del agua de mar durante los últimos 150 millones de años, arrojando luz sobre los cambios geológicos y climáticos asociados.
Acceso a la antigua agua de mar
"El océano es como una sopa gigante de diferentes elementos", dijo el profesor Lowenstein. "El sodio y el cloruro son los más comunes, pero hay docenas de otros disueltos en agua de mar en cantidades mínimas, como el litio".
Los investigadores utilizaron un láser para perforar delicadamente los cristales de sal para alcanzar las minúsculas gotas conservadas. A continuación, se utilizó un espectrómetro de masas para desentrañar los diferentes oligoelementos capturados en su interior.
Cambios drásticos en la composición de los océanos
Entre los elementos, la presencia de litio fue particularmente intrigante para los expertos. En el transcurso de 150 millones de años, la concentración de litio en el agua de mar se redujo siete veces. Esta disminución coincidió con un aumento en las proporciones de magnesio a calcio.
Pero, ¿Qué causó un cambio tan drástico en la composición del agua de mar durante esta vasta escala de tiempo? Esta misma pregunta ha sido un tema candente de debate entre los geólogos durante las últimas dos décadas.
La investigación de Weldeghebriel y Lowenstein sugiere que la reducción de los niveles de litio está predominantemente relacionada con una disminución en la producción de la corteza oceánica y la actividad hidrotermal del fondo marino. Estos fenómenos se ven directamente afectados por los movimientos de las placas tectónicas.
Imagen: Agua de mar [Li+] durante los últimos 150 Ma en comparación con el flujo de fluido en la dorsal oceánica y otros registros de agua de mar.
Reducida actividad tectónica
Mirando 150 millones de años hacia el pasado, la Tierra era un dominio sustancialmente más cálido, con una atmósfera más rica en dióxido de carbono y más mares llenos de litio.
Los investigadores conectaron los puntos para descubrir que la actividad tectónica más lenta durante este período redujo la cantidad de litio que ingresaba a los océanos y, al mismo tiempo, disminuyó las emisiones de dióxido de carbono. Esto sentó las bases para el enfriamiento global y marcó el comienzo de la edad de hielo que experimentamos actualmente.
Al enfatizar la relación simbiótica entre los océanos y la atmósfera, Weldeghebriel afirmó: "Existe un estrecho vínculo entre la química oceánica y la química atmosférica. Cualquier cambio que ocurra en el océano también refleja lo que está sucediendo en la atmósfera".
Implicaciones del estudio
Los conocimientos de este estudio avanzan profundamente en nuestra comprensión de los antiguos océanos de la Tierra, las fuerzas tectónicas y los cambios posteriores en la atmósfera y la hidrosfera de nuestro planeta. Estos cambios tienen un efecto en cascada en la vida marina, especialmente en las criaturas que dependen del carbonato de calcio para construir sus caparazones.
"Los océanos y la atmósfera están conectados entre sí, y está relacionada la forma en que cambian. Todo está conectado", dijo Lowenstein.
La investigación, financiada por la Fundación Nacional de Ciencias, se publica en la revista Science Advances: Seafloor hydrothermal systems control long-term changes in seawater [Li+]: Evidence from fluid inclusions
