Investigadores de UCL y Yale sugieren que la llegada de plantas a la Tierra hace unos 400 millones de años puede haber cambiado la forma en que la Tierra regula naturalmente su propio clima. Estos hallazgos fueron publicados en la revista ‘Nature’. El ciclo del carbono, el proceso por el cual el carbono se mueve entre las rocas, los océanos, los organismos vivos y la atmósfera, actúa como el termostato natural de la Tierra, regulando su temperatura durante largos períodos de tiempo.
Los investigadores analizaron muestras de rocas de los últimos tres mil millones de años y encontraron evidencia de un cambio dramático en cómo funcionaba este ciclo hace unos 400 millones de años, cuando las plantas comenzaron a colonizar la tierra. Específicamente, los investigadores notaron un cambio en la química del agua de mar registrada en la roca que indica un cambio importante en la formación global de arcilla – la «fábrica de arcilla mineral» – de los océanos a la tierra.
Dado que la formación de arcilla en el océano (meteorización inversa) conduce a la liberación de dióxido de carbono a la atmósfera, mientras que la arcilla en la tierra es un subproducto de la meteorización química que elimina el dióxido de carbono del aire, esto redujo la cantidad de carbono en la atmósfera. atmósfera, lo que lleva a un planeta más frío y un clima de vaivén, con edades de hielo alternas y períodos más cálidos. Los investigadores sugirieron que el cambio fue causado por la propagación de plantas terrestres que mantienen los suelos y arcillas en la tierra, evitando que el carbono sea transportado al océano, y por el crecimiento de la vida marina que usa silicio en sus esqueletos y paredes celulares, como las esponjas. , algas con células y radiolarios (un grupo de protozoos), que dan lugar a una gota de silicio en el agua de mar necesaria para la formación de arcilla.
El autor principal, el Dr. Philip Pogge von Strandmann (UCL Earth Sciences), dijo: «Nuestro estudio sugiere que el ciclo del carbono ha operado de una manera fundamentalmente diferente durante la mayor parte de la historia de la Tierra en comparación con la actual». “El cambio, que se produjo de forma paulatina entre hace 400 y 500 millones de años, parece estar vinculado a dos grandes innovaciones biológicas de la época: la propagación de plantas en tierra y el crecimiento de organismos marinos que extraen silicio del agua para crear su esqueletos y paredes de las células. «
«Antes de este cambio, el dióxido de carbono atmosférico se mantuvo alto, lo que condujo a un clima estable de efecto invernadero. Desde entonces, nuestro clima ha fluctuado entre edades de hielo y períodos más cálidos. La evolución del complejo ha acelerado la vida, con la formación de animales terrestres por primera vez» «. Una atmósfera menos rica en carbono también es más sensible al cambio, lo que permite a los humanos influir más fácilmente en el clima mediante la quema de combustibles fósiles «.
La primera autora, Boriana Kalderon-Asael, estudiante de doctorado en la Universidad de Yale, dijo: «Al medir los isótopos de litio en rocas que abarcan la mayor parte de la historia de la Tierra, buscamos investigar si algo ha cambiado en el funcionamiento del ciclo del carbono a gran escala de tiempo. . Descubrimos que lo es, y que el cambio parece estar relacionado con el crecimiento de la vida vegetal en la tierra y la vida animal que usa silicio en el mar ”. En el estudio, los investigadores midieron isótopos de litio en 600 muestras de rocas tomadas. ubicaciones en todo el mundo. El litio tiene dos isótopos estables de origen natural: uno con tres protones y tres neutrones y otro con tres protones y cuatro neutrones.
Cuando la arcilla se forma lentamente en la tierra, favorece fuertemente al litio-6, dejando el agua circundante enriquecida con el otro isótopo más pesado, el litio-7. Al analizar sus muestras mediante espectrometría de masas, los investigadores encontraron un aumento en los niveles del isótopo 7 de litio en el agua de mar registrados en la roca entre 400 y 500 millones de años atrás, lo que sugiere un gran cambio en la producción de arcilla de la Tierra que coincide con la propagación de plantas en la tierra y el aparición de vida marina que utiliza silicio. La arcilla se forma en la tierra como un residuo de la meteorización química, el principal proceso a largo plazo mediante el cual se elimina el dióxido de carbono de la atmósfera.
Esto ocurre cuando el carbono atmosférico se combina con el agua para formar un ácido débil, el ácido carbónico, que cae al suelo en forma de lluvia y disuelve las rocas, liberando iones, incluidos los iones de calcio, que fluyen hacia el océano. Finalmente, el carbono queda atrapado en las rocas del fondo del océano. Por el contrario, la reducción de carbono por la fotosíntesis de las plantas se niega después de la descomposición de las plantas y rara vez afecta los niveles de dióxido de carbono en escalas de tiempo superiores a unos pocos cientos de años.
Cuando se forma arcilla en el océano, el carbono permanece en el agua y finalmente se libera al aire como parte del intercambio de carbono en curso que se produce cuando el aire se encuentra con el agua. (Y YO)
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