Niveles antiguos de oxígeno en el océano asociados con el cambio de dióxido de carbono atmosférico: ¿qué pasa con eso?

Un estudio dirigido por Texas A&M analizó los núcleos de sedimentos del fondo del océano para proporcionar nuevos conocimientos sobre la relación entre la oxigenación de las profundidades del océano y los niveles de dióxido de carbono atmosférico en los 50 000 años anteriores a la última edad de hielo

Universidad Texas A & MCuota Impresión Email

¿Por qué los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera aumentan y disminuyen junto con los períodos cálidos y fríos del pasado de la Tierra? Los científicos han estado tratando de responder a esta pregunta durante muchos años y, gracias a las pistas químicas dejadas en los núcleos de sedimentos extraídos de las profundidades del fondo del océano, están comenzando a armar las piezas de ese rompecabezas.

Investigaciones recientes sugieren que hubo un mayor almacenamiento de carbono respirado en las profundidades del océano cuando los niveles de concentración de dióxido de carbono atmosférico eran más bajos que los niveles actuales. Pero una nueva investigación dirigida por un científico de la Universidad de Texas A&M se remonta aún más atrás, y por primera vez revela información sobre los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera en los 50.000 años anteriores a la última edad de hielo.

«Una de las mayores incógnitas sobre el clima del pasado es la causa de la variabilidad del dióxido de carbono atmosférico durante los ciclos globales cálidos y fríos», dijo Franco Marcantonio, autor principal del estudio y profesor y presidente de Jane y Ken R. Williams ’45 en el Departamento de Geología y Geofísica en Texas A&M. “Aquí investigamos el ‘cómo’ de variar el dióxido de carbono con el ‘dónde’, es decir, el Océano Pacífico Ecuatorial Oriental, que es una región importante del océano mundial donde, hoy en día, se exhala una cantidad significativa de dióxido de carbono a la atmósfera y la mayor tasas de crecimiento de fitoplancton se encuentran.”

La investigación financiada por la Fundación Nacional de Ciencias se publicó recientemente en Informes científicosuna revista de investigación de la naturaleza.

Para examinar los niveles antiguos de dióxido de carbono, Marcantonio y un equipo de investigadores analizaron un núcleo de sedimento del fondo del océano extraído de las profundidades del Océano Pacífico Ecuatorial Oriental. El núcleo de 10 metros de largo abarca unos 180.000 años, y la química de las capas de sedimento proporciona a los científicos una ventana a climas pasados. Las mediciones químicas que realizan sirven como indicador de los niveles de oxígeno de las profundidades del mar.

Al medir trazas diminutas de isótopos de uranio y torio, el equipo pudo asociar períodos de mayor almacenamiento de carbono respirado (y bajos niveles de oxígeno en aguas profundas) con períodos de disminución de los niveles de dióxido de carbono atmosférico global durante los últimos 70.000 años.

“Al comparar nuestro registro de sedimentos de alta resolución de oxigenación de aguas profundas en el Pacífico Ecuatorial Oriental con otras áreas del Océano Pacífico y del Océano Austral, encontramos que el Océano Pacífico, al igual que el Océano Austral, es un lugar para el carbono respirado en las profundidades del océano. almacenamiento durante períodos de disminución de las concentraciones globales de CO2 en la atmósfera”, dijo. “Es importante destacar que imponemos restricciones en la ubicación en la columna de agua de la extensión del depósito de carbono almacenado respirado durante los períodos fríos.

«Comprender la dinámica pasada del ciclo del carbono de la Tierra es de fundamental importancia para informar y guiar la formulación de políticas sociales en un mundo que se calienta con niveles crecientes de dióxido de carbono atmosférico».

Los coautores del estudio fueron Ryan Hostak, exestudiante graduado de Texas A&M que obtuvo su maestría en geología en 2019; Jennifer E. Hertzberg, quien recibió su Ph.D. en oceanografía de Texas A&M en 2015 y ahora es investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera en la Universidad Old Dominion; y Matthew W. Schmidt, profesor asociado de Ciencias Oceánicas, Terrestres y Atmosféricas en Old Dominion. Marcantonio y sus colegas diseñaron el estudio, él y Hostak realizaron los análisis de isótopos y el equipo interpretó los datos.

«Al realizar estudios similares en los sedimentos que cubren una franja más amplia de las profundidades del Océano Pacífico, podremos mapear espacialmente la extensión de este depósito profundo de carbono respirado en el pasado», dijo Marcantonio, esperando futuras investigaciones.

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Los análisis de elementos radiogénicos y traza del estudio se realizaron en la Instalación de Isótopos Radiogénicos R. Ken Williams de la Facultad de Geociencias. El núcleo de sedimento fue extraído por Marcantonio y sus colegas en un crucero de investigación financiado por la NSF a bordo del R/V Melville en 2010.

Desde Eurek Alert!

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