Los cambios en el agua subterránea hace millones de años crearon capas alternas de vívido amarillo y marrón en la esfalerita mineral, y esas variaciones se alinean con los movimientos en la órbita de la Tierra que impactaron el clima en el pasado profundo, descubrieron los científicos de Penn State.
Los hallazgos proporcionan nueva evidencia de cómo los cambios en el clima influyeron en las precipitaciones y las aguas subterráneas del planeta, un proceso que los científicos no han documentado bien, dijeron los investigadores.
"Este estudio muestra que las bandas de esfalerita se pueden usar como huella digital del agua subterránea en el pasado geológico", dijo Mingsong Li, profesor asistente de investigación de geociencias en Penn State. "El agua subterránea es crucial para comprender el cambio global del nivel del mar, el clima químico y el paisaje".evolución, y este estudio presenta una nueva idea para ayudar a discernir el papel del agua subterránea en el sistema de la Tierra ".
El aumento de la precipitación influyó en las bandas de color en las muestras de esfalerita del Distrito de Minerales Minerales del Valle del Alto Mississippi en el medio oeste de los EE. UU.bandas amarillas más claras. Los tiempos más secos produjeron colores marrones más oscuros.
Utilizando la nueva tecnología de datación, los científicos descubrieron que estos patrones de deposición correspondían con cambios en la órbita de la Tierra durante decenas de miles a cientos de miles de años, conocidos como ciclos astronómicos de Milankovitch.
Estos ciclos se refieren a cambios en la forma de la órbita de la Tierra y variaciones en la inclinación de su rotación que pueden haber llevado a condiciones más cálidas y húmedas durante períodos de 299 millones a 252 millones de años atrás, cuando se formó la esfalerita, dijeron los científicos.
"Lo que estamos haciendo es unir la investigación geoquímica en minerales con lo que sabemos sobre los ciclos astronómicos de investigaciones muy diferentes", dijo Hubert Barnes, distinguido profesor emérito de Penn State. "Nadie ha intentado esto antes".
La investigación se basa en trabajos previos que muestran que los fluidos hidrotermales que crearon depósitos de minerales en los días modernos de Iowa, Illinois y Wisconsin comenzaron como agua subterránea en los Montes Apalaches. El agua se calentó mediante procesos geotérmicos y recogió metales y solutos a lo largo de su recorrido.
Pero durante épocas de alta precipitación, nuevas fuentes de agua subterránea fluyeron a aproximadamente 3,000 pies debajo de la superficie llevando niveles más altos de oxígeno y mezclándose con los fluidos hidrotermales para crear diferentes bandas de colores en la esfalerita.
Los investigadores digitalizaron un perfil en escala de grises de la esfalerita de Wisconsin y analizaron las bandas usando un nuevo software de computadora que puede detectar señales periódicas en las muestras. Encontraron picos de frecuencia distintos en las bandas que se correlacionan con los ciclos de Milankovitch.
Los resultados - publicados hoy 12 de noviembre en la revista Cartas de perspectiva geoquímica - podría ayudar a explicar los cambios en el nivel del mar durante los tiempos en la historia de la Tierra cuando el planeta estaba demasiado caliente para el hielo, dijeron los científicos.
Los cambios en el agua subterránea pueden tener un impacto real en el nivel del mar. Si todas las aguas subterráneas drenan en los océanos hoy, el nivel del mar aumentaría más de 180 pies, según los científicos.
Sin embargo, las proyecciones del nivel medio global del mar a largo plazo en escalas de tiempo de cientos a miles de años a menudo no incluyen las contribuciones del almacenamiento de agua terrestre, dijeron los científicos. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, por ejemplo, considera el almacenamiento de agua enLa contribución de la tierra al aumento del nivel del mar será pequeña.
"Esta investigación abre una nueva forma de evaluar el control del clima en las actividades de aguas subterráneas vinculadas a los ciclos mundiales del agua", dijo Li. "Esta es la primera evidencia directa que muestra las actividades de aguas subterráneas en el pasado profundo".
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Materiales proporcionados por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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