A medida que el planeta se calienta, la escorrentía rica en nutrientes impulsa la proliferación de plancton, que entierra enormes cantidades de carbono en el océano.
En condiciones de escasez de oxígeno, este proceso puede descontrolarse, enfriando la Tierra mucho más allá de su estado original. Si bien esto no nos salvará del cambio climático moderno, podría explicar las glaciaciones antiguas más extremas de la Tierra.
- Investigadores de la Universidad de California en Riverside afirman haber identificado una brecha crítica en la comprensión científica del sistema de reciclaje de carbono de la Tierra.
- Al subsanar esta deficiencia, ahora creen que los períodos de calentamiento global podrían oscilar demasiado en la dirección opuesta, lo que podría preparar el terreno para una edad de hielo.
Durante décadas, los científicos creyeron que el clima de la Tierra estaba regulado por un proceso natural lento pero fiable, impulsado por la erosión de las rocas.
Este mecanismo se consideraba una fuerza estabilizadora que impedía fluctuaciones excesivas de las temperaturas en cualquier dirección.
¿Cómo ayuda la erosión de las rocas a regular el clima?
En este proceso, la lluvia absorbe dióxido de carbono de la atmósfera y cae sobre superficies terrestres expuestas.
- A medida que el agua interactúa con las rocas, especialmente las rocas de silicato como el granito, las descompone gradualmente. El material disuelto, junto con el CO2 capturado, se transporta a los océanos.
- «A medida que el planeta se calienta, las rocas se erosionan más rápidamente y absorben más CO2, enfriando el planeta de nuevo», reveló Andy Ridgwell, geólogo de la Universidad de California en Riverside.
Una vez en el océano, el carbono se combina con el calcio liberado por las rocas para formar conchas y arrecifes de piedra caliza.
- Estos materiales se depositan en el fondo marino, almacenando carbono durante cientos de millones de años y reduciendo lentamente la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera.
¿Por qué las antiguas edades de hielo fueron tan extremas?
- Sin embargo, los registros geológicos cuentan una historia más dramática. La evidencia muestra que algunas de las primeras glaciaciones de la Tierra fueron tan severas que el hielo y la nieve cubrieron casi todo el planeta .
- Según investigadores, este nivel de congelación no puede explicarse por un sistema climático que simplemente se ajusta automáticamente. Este hallazgo llevó al equipo a buscar un proceso que pudiera llevar el clima más allá de estable y hacia extremos.
El papel de los océanos, los nutrientes y el plancton
- El factor recién identificado se relaciona con el almacenamiento del carbono en el océano. A medida que aumenta el CO2 atmosférico y las temperaturas, la lluvia transporta al mar mayores cantidades de nutrientes, como el fósforo.
Estos nutrientes estimulan el crecimiento del plancton, organismos microscópicos que absorben dióxido de carbono mediante la fotosíntesis.
- Cuando el plancton muere, se hunde en el fondo del océano, llevándose consigo el carbono capturado. Este proceso extrae el carbono de la atmósfera y lo almacena en los sedimentos oceánicos. Sin embargo, en condiciones más cálidas, este sistema cambia.
Este fósforo reciclado estimula aún más el crecimiento del plancton, cuya descomposición agota aún más el oxígeno y mantiene los nutrientes circulando.
- El aumento del crecimiento del plancton puede reducir los niveles de oxígeno en el océano. Con menos oxígeno disponible, es más probable que el fósforo se libere de nuevo al agua en lugar de almacenarse permanentemente.
Este fósforo reciclado impulsa aún más el crecimiento del plancton, cuya descomposición agota aún más el oxígeno y mantiene la circulación de nutrientes.
A medida que este ciclo continúa, se entierran enormes cantidades de carbono y las temperaturas globales comienzan a descender.
Un sistema climático que podría superar los límites
En lugar de estabilizar gradualmente la temperatura terrestre, este mecanismo de retroalimentación puede impulsar el enfriamiento mucho más allá de su punto inicial.
- En las simulaciones por computadora del equipo, el efecto fue lo suficientemente fuerte como para desencadenar una edad de hielo. Ridgwell compara el proceso con un sistema de refrigeración doméstico funcionando en exceso.
En verano, el termostato se ajusta a unos 26 °C. A medida que la temperatura exterior aumenta durante el día, el aire acondicionado elimina el exceso de calor del interior hasta que la temperatura ambiente desciende a 26 °C y luego se detiene, explicó Ridgwell.
- Con esta analogía, explica que el control climático de la Tierra no está roto. Al contrario, puede responder de forma irregular, como si el termostato no estuviera ubicado cerca del aire acondicionado.
¿Por qué el futuro podría ser diferente?
- Según este estudio, los niveles más bajos de oxígeno en la atmósfera terrestre antigua hicieron que este control climático fuera mucho menos estable, lo que ayuda a explicar la severidad de las primeras glaciaciones. Hoy en día, los niveles de oxígeno atmosférico son mucho más altos.
A medida que la actividad humana continúa añadiendo CO2 a la atmósfera, se prevé que el planeta siga calentándose a corto plazo.
- El modelo de los investigadores sugiere que, con el tiempo, se producirá un enfriamiento posterior. Sin embargo, este enfriamiento futuro probablemente será menos extremo, ya que los niveles más altos de oxígeno reducen la intensidad de la retroalimentación de nutrientes en los océanos.
La Tierra va camino de una nueva glaciación
- La ciencia está bastante de acuerdo cuando apunta a que la temperatura de la Tierra cada vez aumenta más, y la lógica podría llegarnos a pensar que el mundo se va a convertir en un auténtico desierto como el de Almería.
Pero para sorpresa de todos, lo que puede ocurrir es una gran glaciación, es decir, que todo acabe recubierto de hielo. Y aunque parezca algo sin lógica, la ciencia ha querido dar luz acerca de este tema.
Han sido nuevos modelos de la Universidad de Bremen y la Universidad de California Riverside, publicados en Science, los que han situado justo ahí uno de los grandes peligros inesperados de la geoquímica terrestre:
- Bajo ciertas condiciones, el exceso de calor puede activar “aceleradores biológicos” que luego enfrían el planeta más allá de su estado original. Incluso hasta para llegar hasta una edad de hielo.
Más allá de las rocas. Algo que puede ser desconocido para muchos es que la Tierra cuenta con un sistema de control de temperatura como el termostato de nuestra casa. El más aceptado era la regulación por el lento desgaste de las rocas de silicato.
Sin embargo, los registros geológicos muestran episodios en los que este “termostato” natural falla: la Tierra se congela de polo a polo, como durante las glaciaciones del Precámbrico.
¿Qué falta en la ecuación?
El nuevo estudio apunta a la influencia decisiva de la biología marina y los ciclos de nutrientes, especialmente fósforo y oxígeno. Un bucle inesperado.
Cuando suben las emisiones de CO₂ y la temperatura global, aumenta también la llegada de fósforo a los océanos, fertilizando la proliferación de algas.
- Estas retiran CO₂ gracias a la fotosíntesis en el agua, y cuando mueren, transportan ese carbono a los sedimentos marinos, donde puede quedar atrapado durante millones de años. Como si fuera un vertedero del dióxido de carbono en el fondo marino.
Pero la clave del bucle está en el oxígeno: la explosión de productividad algal consume el oxígeno en el agua haciendo que casi ningún ser vivo pueda vivir aquí.
- Bajo estas condiciones, el fósforo deja de quedar enterrado y en lugar de eliminarse se recicla desde el sedimento. Esto alimenta nuevas «súper floraciones» y cierra un círculo vicioso: ‘Más nutrientes → más algas → menos oxígeno → más reciclaje de nutrientes → enfriamiento extremo’.
El resultado es que el termostato biológico se vuelve loco, secuestrando carbono a un ritmo frenético que el lento termostato de las rocas no puede compensar.
Si seguimos quemando fósiles
- De esta manera, otros estudios científicos ya apuntan a que las grandes entradas de fósforo, ya sea por la minería masiva o el incremento de la meteorización inducida por el cambio climático, puede aumentar el riesgo de anoxia y los eventos de enfriamiento abrupto, aunque este escenario necesitaría siglos o milenios para desarrollarse.
- Es por ello que la aceleración del fósforo junto al aumento de las concentraciones de CO₂ nos está condicionando a los cambios climáticos que se van a ver en unos cuantos millones de años. Y aunque el sistema terrestre pueda tener la misión de estar estabilizando, la realidad es que no se puede confiar siempre en este sistema.
El enfriamiento artificial de la Tierra podría reducir la proteína en alimentos clave
Un estudio de Rutgers University, publicado en la revista Environmental Research Letters, advierte sobre efectos no previstos para la dieta mundial ante la posible implementación de técnicas de enfriamiento artificial de la Tierra.
- La investigación señala que la intervención climática mediante la inyección de dióxido de azufre en la estratosfera —una estrategia propuesta para reducir el calentamiento global— podría disminuir el contenido de proteína en cultivos esenciales como el maíz, el arroz, el trigo y la soja.
Esta advertencia, recogida por ENN y la SEBS/NJAES Newsroom de Rutgers University, reaviva el debate sobre la interacción entre tecnología climática y seguridad alimentaria.
Geoingeniería solar: técnica y funcionamiento
La intervención, denominada inyección de aerosoles estratosféricos (SAI, por sus siglas en inglés), se basa en liberar dióxido de azufre en la atmósfera superior.
- Inspirada en las consecuencias de grandes erupciones volcánicas, busca crear una nube persistente de partículas de ácido sulfúrico que refleje parte de la radiación solar, lo que enfriaría la superficie terrestre.
De acuerdo con ENN y SEBS/NJAES Newsroom, los científicos de Rutgers University utilizaron modelos climáticos y agrícolas a escala global para evaluar cómo esta técnica podría modificar la composición nutricional de los principales alimentos básicos del mundo.
Efectos sobre la proteína en cultivos clave
El equipo de Rutgers University halló que la SAI alteraría tanto el clima como el valor nutricional de los alimentos. Las simulaciones indican que el aumento de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera reduce el contenido de proteína en maíz, arroz, trigo y soja.
- En contraposición, el ascenso de la temperatura global tiende a elevar dicha proteína. Sin embargo, la geoingeniería solar bloquearía el efecto compensatorio del calentamiento global, lo que provocaría una disminución neta de proteínas respecto a un escenario sin intervención.
Brendan Clark, exdoctorando y autor principal del estudio, explicó a SEBS/NJAES Newsroom:
- “La SAI no contrarrestaría perfectamente los impactos del cambio climático; en cambio, crearía un clima novedoso donde la relación entre el CO₂ y las temperaturas superficiales se desvincula. Esto probablemente reduciría el contenido de proteína de los cultivos y afectaría la ecología vegetal de formas que aún no comprendemos completamente”.
Riesgos para regiones ya afectadas
El impacto nutricional no sería uniforme en todo el mundo. Según SEBS/NJAES Newsroom, los modelos apuntan que las mayores caídas en proteína ocurrirían en países con altos niveles de desnutrición y déficit proteico.
- Como el maíz, el arroz, el trigo y la soja son fuentes fundamentales de proteínas para gran parte de la población, cualquier disminución de su calidad nutricional agravaría la inseguridad alimentaria, especialmente en regiones vulnerables.
- La advertencia científica es clara: los autores del estudio insisten en la urgencia de profundizar en la investigación y mejorar los modelos antes de avanzar hacia la aplicación masiva de la geoingeniería solar.
- Clark y su equipo destacan que existen amplias incertidumbres acerca de los efectos ecológicos y alimentarios de esta tecnología, por lo que las decisiones deberán basarse en una evaluación cuidadosa de riesgos y beneficios.
La investigación expone un dilema central para la sociedad: si está dispuesta a afrontar los posibles efectos colaterales de la geoingeniería solar a cambio de limitar el calentamiento global.
El interior de la Tierra se enfría más rápido de lo previsto
Desde que la Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años, nuestro planeta se ha ido enfriando lentamente, pasando de estar cubierta por un profundo océano de magma hasta formar una corteza frágil.
- Desde entonces los procesos impulsados por el calor desde el interior de la Tierra han sido de extrema importancia para proteger nuestro mundo y permitir que la vida prospere. Por ejemplo, la dínamo giratoria y convectiva del interior de la Tierra es lo que genera su vasto campo magnético.
Del mismo modo, se cree que la convección del manto, la actividad tectónica y el vulcanismo ayudan a mantener la vida mediante la estabilización de las temperaturas globales y el ciclo del carbono.
¿A qué velocidad se enfría el interior de la Tierra?
- No obstante, el constante enfriamiento del interior de la Tierra es algo bien conocido, aún no se ha respondido con exactitud a la pregunta sobre la velocidad a la que se fría y cuándo su interior se solidificará, y por ende el fin de su actividad geológica, convirtiendo posiblemente a la Tierra en una roca estéril, parecida a Marte o Mercurio.
Ahora, una nueva investigación, publicada en la revista Earth and Planetary Science Letters, y realizado por el profesor de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH), en Suiza, Motohiko Murakami y sus colegas de la Carnegie Institution for Science, ha revelado que eso podría ocurrir antes de lo que se pensaba.
- Para la investigación se desarrolló un sistema de medición en el laboratorio que permite calcular la conductividad térmica de un mineral conocido como bridgmanita –situado en el límite entre el núcleo exterior de hierro y níquel de la Tierra y el manto inferior de fluido fundido que se encuentra sobre él.
- Las mediciones se hicieron en las condiciones de presión y temperatura que imperan en el interior de la Tierra. «Este sistema de medición nos permitió demostrar que la conductividad térmica de la bridgmanita es aproximadamente 1,5 veces mayor de lo que se suponía», afirma Murakami en un comunicado de la ETH.
Esto sugiere que el mayor flujo de calor incrementa la convección del manto y hace aumentar el enfriamiento de la Tierra.
- Del mismo modo, hace que la tectónica de placas–responsable de los movimientos convectivos del manto– se desacelere más rápido de lo esperado, de acuerdo con los valores anteriores de conducción de calor. Según los investigadores, estos cambios parecen conducir al enfriamiento del planeta.
La posperovskita: mayor conductividad térmica
Y el proceso podría estar acelerándose. Cuando se enfría, la bridgmanita se transforma en otro mineral llamado posperovskita, que es aún más conductor térmico y, por tanto, aumentaría el ritmo de pérdida de calor del núcleo hacia el manto.
- «Nuestros resultados podrían darnos una nueva perspectiva sobre la evolución de la dinámica de la Tierra», dijo Murakami. «Sugieren que la Tierra, al igual que los otros planetas rocosos Mercurio y Marte, se está enfriando y volviéndose inactiva mucho más rápido de lo esperado».
Sin embargo, el equipo científico aún no puede decir cuánto tiempo tardarán, por ejemplo, en detenerse las corrientes de convección en el manto.
- «Todavía no sabemos lo suficiente sobre este tipo de acontecimientos como para precisar su calendario», aseguró el científico planetario. Según el comunicado, primero habría que comprender mejor cómo funciona la convección del manto en términos espaciales y temporales, entre otros factores. /PUNTOporPUNTO
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