No existe un paralelo perfecto en el pasado de la Tierra para el cambio climático actual: el calentamiento provocado por el hombre simplemente está ocurriendo con demasiada rapidez y furia. El análogo más cercano se produjo hace 56 millones de años, cuando en el transcurso de 3000 a 5000 años, los gases de efecto invernadero se dispararon en la atmósfera, causando al menos 5°C de calentamiento y empujando a las especies tropicales hacia los polos.
La causa del Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM) se ha debatido durante mucho tiempo, y los investigadores invocan mecanismos exóticos como liberaciones catastróficas de metano del fondo del mar o incluso impactos de asteroides. Pero en los últimos años, ha aumentado la evidencia de un culpable más prosaico: volcanes que arrojan carbono que emergieron debajo de Groenlandia cuando se separó de Europa. Ahora, los investigadores han encontrado signos de un efecto que habría potenciado el efecto de calentamiento de los volcanes, convirtiéndolos en un sospechoso más fuerte. Se cree que la parte inferior de Groenlandia está incrustada con rocas ricas en carbono, como percebes en la quilla de un barco. Durante la ruptura, podrían haber liberado un chorro de dióxido de carbono (CO2), dice Thomas Gernon, geólogo de la Universidad de Southampton y líder del nuevo estudio. “Es una tormenta perfecta de condiciones”.
El PETM ha fascinado durante mucho tiempo a los paleoclimatólogos. “Desde que los dinosaurios patearon el balde, este es el mayor evento de calentamiento global que tenemos”, dice Pincelli Hull, científico paleoclima de la Universidad de Yale. Puede dar pistas sobre la rapidez con que la Tierra se calienta a medida que aumentan los niveles de gases de efecto invernadero y cómo los extremos climáticos alteran los ecosistemas. Pero la comparación con hoy no es exacta. Aunque la liberación total de carbono durante el PETM superó el total de las reservas de petróleo y gas conocidas en la actualidad, fue más lenta que el aumento actual de gases de efecto invernadero y provocó un calentamiento más gradual. La vida tuvo más tiempo para adaptarse que en la actualidad: los registros fósiles muestran que los árboles migraron cuesta arriba y hacia latitudes más altas, con animales siguiendo su estela, incluso cuando los corales tropicales desaparecieron y los ecosistemas cambiaron por completo.
Las explicaciones anteriores del PETM se centraban en el metano, un gas de efecto invernadero incluso más potente que el CO2 aunque de menor duración. Las muestras de antiguas conchas de plancton parecían mostrar que la atmósfera durante el breve invernadero estaba enriquecida en carbono ligero, el isótopo favorecido por la vida. Eso sugirió que el carbono responsable del aumento del calentamiento se originó en los seres vivos, como lo hace la mayoría del metano, en lugar de los gases arrojados por los volcanes, que se elevan desde las profundidades de la Tierra.
Al principio, los investigadores pensaron que una pequeña cantidad de calentamiento podría haber desestabilizado los hidratos de metano (depósitos de metano en el lecho marino atrapados en jaulas de cristales de hielo).provocando una liberación masiva de carbono. Pero el 2010 Horizonte de aguas profundas derrame de petróleo en el Golfo de México hizo mella en esa teoría. Los microbios simplemente masticaron el metano que el pozo roto liberó en el océano, lo que sugiere que las filtraciones de metano del lecho marino rara vez llegarían al aire. “La mayoría de los estudios de modelado sugieren que no se pueden liberar suficientes gases de efecto invernadero solo a través de los hidratos”, dice Sev Kender, paleoceanógrafo de la Universidad de Exeter.
Las rocas de barro en el fondo del mar también contienen carbono que se originó en los seres vivos y magma de las erupciones submarinas. podría haber calentado las rocas y liberado el carbono. Pero en 2017, los investigadores analizaron fósiles de plancton de un núcleo oceánico y descubrió que el carbono liberado durante el PETM era más pesado de lo que se pensaba anteriormente. Para algunos, eso indicaba que el carbono no provenía de fuentes vivas. «Dado el estado actual del conocimiento, parece probable que sea vulcanismo», dice Marcus Gutjahr, geoquímico del Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación Oceánica de Kiel, quien dirigió el estudio de 2017.
Groenlandia se estaba separando de Europa en el momento del PETM cuando una columna de manto viajó debajo de la isla, preparando la corteza de 180 kilómetros de espesor para que se separara. Como todo vulcanismo, el proceso habría liberado CO2. Gernon calculó, sin embargo, que las erupciones durante la ruptura solo habrían proporcionado una quinta parte de las más de 10.000 gigatoneladas de carbono necesarias para explicar el calentamiento del PETM. Pero él sabía que durante eones, CO2 y otros gases pueden salir burbujeando de las placas tectónicas a medida que se sumergen en el manto, filtrándose hacia la parte inferior de las gruesas cortezas como la de Groenlandia, y formando formaciones de carbonato que puede ser estable durante millones o incluso miles de millones de años.
Sin embargo, si la corteza alguna vez se separa debido a la ruptura, el carbono atrapado puede derramarse hacia arriba y hacer erupción como lava de carbonatita rara, que contiene mucho más CO2 que la lava estándar. De hecho, tal proceso parece ser en marcha en el este de África en este momento, donde una grieta ha comenzado a separar el cuerno de África del resto del continente, dice James Muirhead, geólogo estructural de la Universidad de Auckland. “En el mismo borde del cratón tenemos estas lavas de carbonatita”, dice. “Y junto al cratón tenemos CO alto2 flujos.”
Del mismo modo, el punto caliente que ardió en Groenlandia a partir de hace 60 millones de años podría haber movilizado cualquier carbonato debajo de su corteza, dice Gernon. Cuando la ruptura comenzó a abrir lo que hoy es el Océano Atlántico nororiental, «habrá una gran cantidad de emisiones de carbono».
La evidencia del derretimiento rico en carbono es abundante a ambos lados de la grieta del Atlántico Norte, la división tectónica que marca el antiguo límite entre Groenlandia y Europa, informan Gernon y sus coautores en un artículo. estudio publicado hoy en Geociencia de la naturaleza. En un núcleo oceánico recolectado en 1981, encontraron tobas volcánicas que indican un fuerte aumento en el vulcanismo durante el PETM. También revisaron la literatura en busca de estudios de otras rocas que coincidieran con el núcleo, y encontraron informes en el este de Groenlandia y las Islas Feroe de lavas anómalas ricas en magnesio, óxido de titanio y elementos de tierras raras, señales de fusión de roca carbonatada desde lo profundo de la corteza. . Las lavas datan aproximadamente de hace 56,1 millones de años, y los investigadores calculan que la ruptura habría producido suficientes para explicar casi todas las emisiones de carbono necesarias.
Kender dice que Gernon presenta un caso convincente, pero agrega que el momento es clave. El PETM sucedió en un instante geológico, con una duración de solo varios miles de años. Mientras tanto, el vulcanismo no ha sido fechado con precisión. «Ya sea al principio, en el medio o más tarde, no podemos decirlo todavía», dice Kender. El equipo de Gernon dice que una datación geoquímica más precisa del núcleo del océano, aún sin publicar, respalda la idea de que las lavas que están estudiando podrían ser del inicio del PETM. «Estoy tranquilamente seguro de que la historia funciona», dice Gernon.
