Los volcanes actúan como la estabilización de la superficie de la válvula de seguridad climática a largo plazo de la Tierra

Los arcos volcánicos continentales, como este en Kamchatka, Rusia, se extinguen rápidamente, lo que en el período geológico expulsa el CO2 de la atmósfera. Crédito: Tom Gernon, Universidad de Southampton

Los científicos de la Universidad de Southampton han descubierto que las grandes cadenas volcánicas son responsables tanto de la liberación como de la eliminación del dióxido de carbono (CO) atmosférico._2:) durante el tiempo geológico. Esto estabilizó la temperatura en la superficie de la Tierra.

Científicos que trabajan con colegas de la Universidad de Sydney Universidad Nacional Australiana (ANU), la Universidad de Ottawa y la Universidad de Leeds, han estudiado los efectos combinados de los procesos sólidos de la Tierra, el océano y la atmósfera durante los últimos 400 millones de años. Sus hallazgos se publican en la revista Geografía natural.

La desintegración natural երի disolución de las rocas en la superficie de la Tierra se llama atmósfera química. Esto es extremadamente importante porque el clima (elementos como el calcio y el magnesio) fluyen a través de los ríos hacia los océanos, donde forman minerales que bloquean el CO._2:. Este mecanismo de retroalimentación regula el CO atmosférico_2: niveles, և, a su vez, clima global, tiempo geológico.

«En este sentido, la atmósfera de la superficie de la Tierra sirve como un termostato geológico», dijo el autor principal, el Dr. Tom Gernon, profesor asociado de geología en la Universidad de Southampton y miembro del Instituto Turing. «Pero los controles subyacentes son difíciles de determinar debido a la complejidad del sistema terrestre».

Volcán de arco continental actual en la península de Kamchatka, Lejano Oriente de Rusia. Crédito: Tom Gernon, Universidad de Southampton

«Muchos procesos terrestres están interconectados, hay algunos retrasos importantes entre los procesos y sus consecuencias», explica Eylko Rowling, coautor del Profesor de Cambio Climático Oceánico de la ANU. «En consecuencia, comprender el impacto relativo de ciertos procesos en la respuesta de la Tierra era un problema irresoluble».

Para resolver el problema, el equipo construyó la novela Earth Network, que incluye algoritmos de aprendizaje automático, reconstrucciones de placas tectónicas. Esto les permitió descubrir las interacciones dominantes del sistema de la Tierra: cómo evolucionaron con el tiempo.

El clima químico global ha estado dominado por arcos volcánicos durante los últimos 400 millones de años (en la foto: el río que drena el volcán Buckingham, península de Kamchatka, Rusia). Crédito: Tom Gernon, Universidad de Southampton

El equipo descubrió que los arcos volcánicos continentales han sido el impulsor más poderoso de la intensidad del clima durante los últimos 400 millones de años. Hoy en día, los arcos continentales incluyen cadenas volcánicas, como en los Andes sudamericanos y en los Estados Unidos en las Cascadas. Estos volcanes se encuentran entre las propiedades de erupción más alta y más rápida de la Tierra. Debido a que las rocas volcánicas están fragmentadas, son químicamente reactivas, se calientan rápidamente y caen a los océanos.

Martin Palmer, profesor de geoquímica en la Universidad de Southampton y coautor del estudio, dijo: «Es un acto de equilibrio. Por un lado, estos volcanes emiten grandes cantidades de CO_2: que elevó el CO atmosférico_2: niveles: «Por otro lado, estos mismos volcanes ayudaron a eliminar ese carbono a través de reacciones climáticas rápidas».

El estudio desafía la noción arraigada de que la estabilidad climática de la Tierra durante decenas de millones de años refleja el equilibrio entre las «condiciones meteorológicas interiores continentales» del lecho marino. «La idea de turbulencia geológica como masas de tierra como la fuerza impulsora dominante en la atmósfera superficial de la Tierra no está respaldada por datos», dice el Dr. Ern Yernon.

«Desafortunadamente, los resultados no significan que la naturaleza nos salvará del cambio climático», dijo el Dr. Gernon. «Hoy CO atmosférico_2: Los niveles son más altos que en cualquier otro momento en los últimos 3 millones de años և Las emisiones humanas son aproximadamente 150 veces más altas que el CO volcánico_2: emisiones. Los arcos continentales que parecen haber salvado el planeta en el pasado distante simplemente no están presentes en la escala necesaria para contrarrestar el CO2 actual._2: emisiones «.

Pero los hallazgos del equipo aún brindan información sobre cómo la sociedad puede manejar la actual crisis climática. El clima rocoso reforzado artificialmente, donde las rocas se pulverizan y dispersan en la tierra para acelerar la velocidad de una reacción química, puede desempeñar un papel clave en la eliminación segura de CO._2: de la atmósfera. El equipo concluye que dichos esquemas se pueden aplicar de manera óptima utilizando materiales volcánicos calcáreos (calcio, potasio y sodio), así como los que se encuentran en el entorno del arco continental.

«Esta no es una solución a la crisis climática con una bola de plata. Necesitamos reducir urgentemente el CO_2: emisiones de acuerdo con las rutas de mitigación del IPCC, punto final. «Nuestra evaluación de las respuestas climáticas estacionales a largo plazo puede ayudar a desarrollar y evaluar esquemas climáticos mejorados a gran escala, que es solo un paso para abordar el cambio climático global», concluyó el Dr. Gernon.

Referencia. «Las condiciones meteorológicas químicas globales dominan los arcos continentales del Paleozo medieval» – Thomas M. Gernon, Thea K. Hinks, Andrew S. Merditt, Elko R. Rowling, Martin R. Bataille y R. Dietmar Müller, 23 de agosto de 2021, Nature Geoscience.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00806-0: