MADRID, 21 Jul. (EUROPA PRESS) -
La formación y desintegración de supercontinentes durante cientos de millones de años controla las emisiones de carbono volcánico, según publican en Science investigadores de Cambridge.
Este resultado podría conducir a una reinterpretación de cómo el ciclo del carbono ha evolucionado sobre la historia de la Tierra, y cómo esto ha impactado la evolución de la habitabilidad de la Tierra.
Los investigadores, de la Universidad de Cambridge, utilizaron las mediciones existentes de carbono y helio de más de 80 volcanes alrededor del mundo para determinar su origen.
El carbono y el helio que salen de los volcanes puede venir de las profundidades de la Tierra o reciclarse cerca de la superficie, y medir la huella digital química de estos elementos puede señalar su fuente.
Cuando el equipo analizó los datos, encontraron que la mayor parte del carbono que sale de los volcanes se recicla cerca de la superficie, en contraste con los supuestos anteriores de que el carbono provenía de las profundidades del interior de la Tierra. "Esta es una pieza esencial del rompecabezas del ciclo del carbono geológico", dijo en un comunicado Marie Edmonds, la autora principal del estudio.
Durante millones de años, los ciclos de carbono van y vienen entre el interior profundo de la Tierra y su superficie. El carbono se elimina de la superficie de procesos tales como la formación de piedra caliza y el enterramiento y la descomposición de plantas y animales, lo que permite que el oxígeno atmosférico crezca en la superficie.
Los volcanes son una forma en que el carbono se devuelve a la superficie, aunque la cantidad que producen es inferior a la centésima parte de las emisiones de carbono causadas por la actividad humana. Hoy en día, la mayor parte del carbono de los volcanes se recicla cerca de la superficie, pero es poco probable que esto haya sido siempre así.
Los volcanes se forman a lo largo de grandes arcos donde las placas tectónicas colisionan y una placa se desliza debajo de la otra, como las islas Aleutianas entre Alaska y Rusia, los Andes de América del Sur, los volcanes en toda Italia y las Islas Marianas en el Pacífico occidental. Estos volcanes tienen diferentes huellas químicas: los volcanes "arco de islas" emiten menos carbono que viene de lo profundo del manto, mientras que los volcanes del "arco continental" emiten mucho más carbono que viene de más cerca de la superficie.
Durante cientos de millones de años, la Tierra ha registrado ciclos entre periodos de continentes que se unen y se separan. Durante los períodos en que los continentes se reúnen, la actividad volcánica estaba dominada por volcanes de arco isleños; Y cuando los continentes se rompen, dominan los arcos de volcanes continentales. Este va y viene cambia la huella digital química del carbono que llega a la superficie de la Tierra sistemáticamente durante el tiempo geológico, y puede medirse a través de los diferentes isótopos de carbono y helio.
Las variaciones en la relación de isótopos, o huella química de carbono, se miden comúnmente en piedra caliza. Los investigadores habían pensado previamente que la única cosa que podría cambiar la huella digital del carbón en piedra caliza era la producción del oxígeno atmosférico. Como tal, la huella digital de isótopos de carbono en piedra caliza se utilizó para interpretar la evolución de la habitabilidad de la superficie de la Tierra.
Los resultados del equipo de Cambridge sugieren que los volcanes desempeñaron un papel más importante en el ciclo del carbono de lo que se había entendido anteriormente, y que los supuestos anteriores deben ser reconsiderados.
"Esto nos hace fundamentalmente re-evaluar la evolución del ciclo del carbono", dijo Edmonds. "Nuestros resultados sugieren que el registro de piedra caliza debe reinterpretarse completamente si el carbono volcánico que llega a la superficie puede cambiar su composición de isótopos de carbono".
Un gran ejemplo de esto es el período cretáceo, hace 144 a 65 millones de años. Durante este período de tiempo hubo un aumento importante en la relación de isótopos de carbono encontrados en la piedra caliza, que se ha interpretado como un aumento de la concentración de oxígeno atmosférico. Este aumento en el oxígeno atmosférico estaba causalmente ligado a la proliferación de mamíferos en el Cretácico tardío. Sin embargo, los resultados del equipo de Cambridge sugieren que el aumento en la relación de isótopos de carbono en las calizas podría ser casi enteramente debido a cambios en los tipos de volcanes en la superficie.
"El vínculo entre los niveles de oxígeno y el enterramiento de material orgánico permitió la vida en la Tierra tal como la conocemos, pero nuestro registro geológico de este enlace necesita ser reevaluado", dijo Alexandra Turchyn, del Departamento de Ciencias de la Tierra y coautora del estudio.
