De vez en cuando, ha habido largos períodos de enfriamiento en la historia de la Tierra. Las temperaturas ya habían caído durante más de diez millones de años antes de que comenzara la última edad de hielo hace aproximadamente 2.5 millones de años. En ese momento, el hemisferio norte estaba cubierto de enormesmasas de hielo y glaciares. Un paradigma geocientífico, extendido durante más de veinte años, explica este enfriamiento con la formación de las grandes cadenas montañosas como los Andes, el Himalaya y los Alpes. Como resultado, se ha producido más meteorización de rocas, el paradigmasugiere. Esto a su vez eliminó más dióxido de carbono CO 2 de la atmósfera, de modo que el 'efecto invernadero' disminuyó y la atmósfera se enfrió.Este y otros procesos eventualmente condujeron a la 'Edad de hielo'.
En un nuevo estudio, Jeremy Caves-Rugenstein de ETH Zurich, Dan Ibarra de la Universidad de Stanford y Friedhelm von Blanckenburg del Centro de Investigación Alemán de Geociencias GFZ en Potsdam pudieron demostrar que este paradigma no puede sostenerse. Según el documento,la meteorización fue constante durante el período considerado. En cambio, el aumento de la "reactividad" de la superficie terrestre ha llevado a una disminución del CO 2 en la atmósfera, enfriando así la Tierra. Los investigadores publicaron los resultados en la revista Naturaleza .
Una segunda mirada después del análisis de isótopos
El proceso de meteorización de rocas, y especialmente la meteorización química de rocas con ácido carbónico, ha controlado el clima de la Tierra durante miles de millones de años. El ácido carbónico se produce a partir de CO 2 cuando se disuelve en agua de lluvia. El desgaste elimina el CO 2 desde la atmósfera de la Tierra, precisamente en la medida en que los gases volcánicos le suministraron a la atmósfera. El paradigma que se ha extendido hasta ahora establece que con la formación de las grandes cadenas montañosas en los últimos 15 millones de años, los procesos de erosión han aumentado:- y con ellos también el CO 2 meteorización de rocas vinculantes. De hecho, las mediciones geoquímicas en sedimentos oceánicos muestran que la proporción de CO 2 en la atmósfera ha disminuido fuertemente durante esta fase.
"La hipótesis, sin embargo, tiene una gran trampa", explica Friedhelm von Blanckenburg de GFZ. "Si la atmósfera hubiera perdido tanto CO 2 como la erosión creada por la erosión habría causado, difícilmente habría tenido CO 2 se fue después de menos de un millón de años. Toda el agua se habría congelado y la vida habría tenido dificultades para sobrevivir. Pero ese no fue el caso ".
Que von Blanckenburg y su colega Jane Willenbring ya demostraron que estas dudas están justificadas en un estudio de 2010, que apareció en Naturaleza del mismo modo ". Utilizamos medidas del raro isótopo berilio-10 producido por la radiación cósmica en la atmósfera de la Tierra y su relación con el isótopo estable berilio-9 en el sedimento oceánico para mostrar que la meteorización de la superficie terrestre no había aumentado en absoluto", dice Friedhelm von Blanckenburg.
La superficie de la tierra se ha vuelto más 'reactiva'
En el estudio publicado ahora, Caves-Rugenstein, Ibarra y von Blanckenburg utilizaron adicionalmente los datos de isótopos estables del elemento litio en los sedimentos oceánicos como un indicador de los procesos de meteorización. Querían averiguar cómo, a pesar de la constante meteorización de las rocas,la cantidad de CO 2 en la atmósfera podría haber disminuido. Ingresaron sus datos en un modelo de computadora del ciclo global del carbono.
De hecho, los resultados del modelo mostraron que el potencial de la superficie terrestre para resistir el clima ha aumentado, pero no la velocidad a la que se resistió. Los investigadores llaman a este potencial de meteorizar la 'reactividad' de la superficie terrestre ". La reactividad describecon qué facilidad los compuestos o elementos químicos participan en una reacción ", explica Friedhelm von Blanckenburg. Si hay más rocas no meteorizadas y, por lo tanto, más reactivas en la superficie, estas pueden reaccionar químicamente de forma tan extensa con poco CO 2 en la atmósfera, como las rocas ya muy erosionadas harían con mucho CO 2 . La disminución de CO 2 en la atmósfera, que es responsable del enfriamiento, puede explicarse sin una mayor velocidad de meteorización.
"Sin embargo, se necesita un proceso geológico para rejuvenecer la superficie de la tierra y hacerla más 'reactiva'", dice Friedhelm von Blanckenburg. "Esto no necesariamente tiene que ser la formación de grandes montañas. Del mismo modo, fracturas tectónicas, una pequeñael aumento de la erosión o la exposición de otros tipos de rocas pueden haber causado que se muestre más material con potencial de meteorización en la superficie. En cualquier caso, nuestra nueva hipótesis debe desencadenar un replanteamiento geológico con respecto al enfriamiento antes de la última edad de hielo ".
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Materiales proporcionado por GFZ GeoForschungsZentrum Potsdam, Helmholtz Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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