Hace unos 250 millones de años, una erupción volcánica masiva inundó la Siberia moderna con lava, creando las trampas siberianas, mesetas gigantes hechas de múltiples capas de lava. La erupción también liberó enormes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera que rápidamente alteróclima y desencadenó el evento de extinción masiva del Pérmico-Triásico que acabó con más del 90% de las especies marinas y el 70% de las especies terrestres. Sin embargo, después de la erupción, las trampas siberianas comenzaron a atraer dióxido de carbono atmosférico a la corteza debido a la intemperie y la erosión.Las trampas siberianas son las mayores inundaciones de basalto, llamadas grandes provincias ígneas LIP, que se han producido durante la historia de la Tierra y que probablemente hayan desempeñado un papel en la regulación del clima de la Tierra.
En un nuevo documento en Cartas de investigación geofísica , el autor principal Louis Johansson, junto con los miembros del Observatorio del Carbono Profundo Sabin Zahirovic y Dietmar Muller de la Facultad de Geociencias de la Universidad de Sydney modelaron la erupción de LIP y su movimiento como resultado de la tectónica de placas en todo el mundo durante los últimos 400 millones de años.
Los investigadores compararon el momento de la erupción y la meteorización de LIP con las estimaciones de dióxido de carbono atmosférico para ver si las erupciones y la meteorización tenían un efecto controlador. A través de su análisis, los investigadores pudieron determinar momentos específicos en que los LIP fueron fundamentales para subir o bajar la Tierra.termostato global.
"Estas enormes erupciones traen una enorme cantidad de dióxido de carbono y pueden cambiar el clima y provocar grandes extinciones", dijo Zahirovic.
"Pero la Tierra tiene mecanismos incorporados para eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera durante los plazos geológicos".
Los LIP pueden absorber grandes cantidades de dióxido de carbono porque las lavas de basalto están llenas de rocas ricas en silicato que son especialmente vulnerables a la intemperie. Cuando la lluvia cae a través de una atmósfera rica en dióxido de carbono, disuelve el gas y forma lluvia ácida.el ácido reacciona con minerales de silicato en los LIP para producir sedimentos de carbonato de larga duración.Los ambientes cálidos y lluviosos aceleran el proceso de erosión, por lo que se produce más erosión cuando los LIP se encuentran en regiones cercanas al ecuador, que tienen altas temperaturas y reciben la mayor cantidad de lluvia.
Los científicos han analizado los impactos climáticos de los LIP individuales, pero nadie había considerado los impactos globales a largo plazo de los LIP, mientras se movían alrededor de la Tierra en continentes cambiantes.
Los investigadores utilizaron GPlates, una herramienta de software de código abierto que reconstruye el movimiento de las placas tectónicas a través de la historia de la Tierra, desarrollada por el grupo EarthByte de Müller en la Universidad de Sydney junto con colaboradores internacionales. Tomaron en cuenta el momento de las erupciones de LIP y cómomuchos millones de años cada LIP pasó cerca del ecuador para estimar la erosión. Luego compararon la emisión y absorción de dióxido de carbono de los LIP con las estimaciones del dióxido de carbono atmosférico utilizando datos proxy de una compilación publicada anteriormente.
Para lograr una comparación imparcial, los investigadores realizaron un análisis wavelet, que es una prueba estadística que compara dos conjuntos de mediciones a lo largo del tiempo para ver si están correlacionadas y cuándo.
"Este análisis elimina el movimiento de los brazos y también nos dice cuándo una señal en particular conduce a otra señal, por lo que nos da una indicación, quizás, de causalidad", dijo Zahirovic.
Cuando los investigadores compararon el nivel estimado de dióxido de carbono en la atmósfera con la erupción y erosión de los LIP, pudieron identificar varios saltos y descensos asociados en el dióxido de carbono atmosférico, lo que demuestra que estas inundaciones de basalto han desempeñado un papel en la modulación de la Tierratemperatura por millones de años.
"Lo que me sorprendió fue que hace 200 millones de años, cuando Pangea se estaba desmoronando y el Atlántico se abría, la Provincia Magmática del Atlántico Central produjo una gran cantidad de lava", dijo Zahirovic.
"Se puede ver que en el registro proxy de dióxido de carbono, hay un gran aumento de dióxido de carbono [después de la erupción], pero luego, debido a que la provincia volcánica pasa mucho tiempo en el cinturón húmedo casi ecuatorial, es seguido poruna disminución rápida en el dióxido de carbono "
La erupción y la meteorización de los LIP es solo un aspecto del ciclo de carbono de la Tierra, y hay puntos en los que la influencia de los LIP probablemente pasó a segundo plano a otros procesos geológicos. Los investigadores también notaron que su modelo omitió los LIP que estallaron bajo el agua, porque estoslos basaltos tienden a reciclarse nuevamente dentro del manto y, por lo tanto, son más difíciles o imposibles de reconstruir.
A continuación, los investigadores están buscando otras formas en que la tectónica de placas influye en el ciclo profundo del carbono. "Lo que estamos tratando de entender son las variaciones a largo plazo del clima y el ciclo del carbono, a lo largo de los plazos geológicos", dijo Zahirovic.
Actualmente están compilando una base de datos global de ofiolitas, que son trozos de corteza oceánica basáltica que se empujan hacia los continentes durante las colisiones tectónicas. Al igual que los LIP, las ofiolitas absorben dióxido de carbono de la atmósfera a medida que envejecen, y de manera similar a los LIP tambiéntener un dedo en el termostato global.
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Materiales proporcionados por Universidad de Sydney . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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