Científicos de la Universidad de Southampton han descubierto que es probable que el estiramiento de los continentes haya causado uno de los episodios de calentamiento global más extremos y abruptos en la historia de la Tierra.
por la Universidad de Southampton
Los investigadores, en colaboración con colegas de la Universidad de Edimburgo, la Universidad de Leeds, la Universidad de Oldenburg, la Universidad de Florencia y la Academia de Ciencias de China, estudiaron los efectos de las fuerzas tectónicas globales y las erupciones volcánicas durante un período de cambio ambiental extremo . Hace 56 millones de años.
Durante este tiempo, una secuencia de eventos hizo que el planeta se calentara entre 5 y 8 °C, lo que culminó en el ‘Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno’ o PETM, que duró unos 170.000 años. Esto provocó la extinción de muchos organismos de aguas profundas, remodelando el curso de la evolución de la vida en la Tierra.
El equipo propone que el extenso estiramiento de las placas continentales en el hemisferio norte —algo así como tirar de una barra de caramelo que se adelgaza y finalmente se separa— redujo enormemente las presiones en el interior profundo de la Tierra. Esto luego provocó un derretimiento intenso, pero de corta duración, en el manto, una capa de roca fundida pegajosa justo debajo de la corteza del planeta. El equipo muestra que la actividad volcánica resultante coincidió con, y probablemente causó, una explosión masiva de liberación de carbono a la atmósfera relacionada con el calentamiento del PETM .
Los hallazgos de los investigadores se publicarán en la revista Nature Geoscience .
La gran velocidad y magnitud del calentamiento significa que el evento PETM a menudo se considera como un análogo antiguo para comprender el calentamiento actual, aunque el mecanismo es completamente diferente.
«A pesar de la importancia y la relevancia más amplia del PETM para el cambio global actual, la causa subyacente es muy debatida», dice el Dr. Tom Gernon, profesor asociado de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton y autor principal del estudio. «En general, se acepta que una liberación repentina y masiva del gas de efecto invernadero, el carbono, desde el interior de la Tierra debe haber provocado este evento, pero la escala y el ritmo del calentamiento son muy difíciles de explicar por los procesos volcánicos convencionales».
Usando archivos de roca perforada debajo del lecho marino cerca del borde del Océano Atlántico, el equipo encontró evidencia crítica de un episodio abrupto y generalizado de actividad volcánica en el Océano Atlántico Norte que duró poco más de 200,000 años, sorprendentemente similar a la duración del PETM. .
Este hallazgo llevó al equipo a investigar una extensión más amplia de la región del Atlántico Norte, incluidas Groenlandia y las Islas Feroe. Aquí, encontraron que montones de lava de un kilómetro de espesor que comenzaron a estallar justo antes del PETM muestran composiciones inusuales que apuntan a un aumento significativo en la cantidad de fusión de la parte sólida superior del manto de la Tierra debajo del continente.
“Este hallazgo es significativo, porque sabemos que partes del manto continental en esta región están enriquecidas en carbonatos, una fuente importante de carbono”, explica el Dr. Gernon. «Este rápido aumento en el derretimiento del manto probablemente liberó un gran volumen de carbono, ciertamente más de lo que esperábamos anteriormente».
La intensa actividad volcánica ocurrió justo cuando la masa de tierra continental que unía Groenlandia y Europa se estiraba más intensamente por las fuerzas de las placas tectónicas. Eventualmente, América del Norte y Groenlandia finalmente se separaron de Europa, lo que condujo al nacimiento del Océano Atlántico Norte. Los científicos creen que fue esta fase final de estiramiento la que provocó un derretimiento sustancial en el manto de la Tierra, lo que provocó una liberación masiva de carbono y, a su vez, el calentamiento global .
El equipo utilizó una variedad de modelos diferentes para estimar cuánto carbono podría haberse liberado a través de este proceso. «Usando estimaciones físicamente realistas de las características clave de estos sistemas volcánicos, mostramos que la cantidad de carbono necesaria para impulsar el calentamiento podría haberse logrado mediante una fusión mejorada», dice la Dra. Thea Hincks, investigadora principal de la Universidad de Southampton y co- autor sobre el estudio.
Los científicos concluyen que la liberación rápida de gas de la Tierra sólida juega un papel importante en la conducción de eventos de calentamiento abrupto como el PETM, que es muy probable que hayan ocurrido durante muchas otras épocas en la historia de la Tierra. «Eventos tan rápidos provocan una reorganización fundamental del entorno de la superficie de la Tierra, alterando vastos ecosistemas», concluye el Dr. Gernon.
Más información: Thomas Gernon, Movilización transitoria del carbono subcrustal coincidente con el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno,
Nature Geoscience (2022). DOI: 10.1038/s41561-022-00967-6 . www.nature.com/articles/s41561-022-00967-6
