Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Oxford ha desmentido la idea de que la erosión natural de las rocas actúa como un sumidero de CO2, indicando en cambio que también puede actuar como una gran fuente de CO2, rivalizando con la de los volcanes. Los resultados, publicados hoy en la revista Nature, tienen importantes implicaciones para modelar escenarios de cambio climático.
Las rocas contienen una enorme reserva de carbono en los antiguos restos de plantas y animales que vivieron hace millones de años. Esto significa que el “ciclo geológico del carbono” actúa como un termostato que ayuda a regular la temperatura de la Tierra.
Por ejemplo, durante la erosión química las rocas pueden absorber CO2 cuando ciertos minerales son atacados por el ácido débil que se encuentra en el agua de lluvia. Este proceso ayuda a contrarrestar el CO2 continuo liberado por los volcanes de todo el mundo y forma parte del ciclo natural del carbono de la Tierra que ha ayudado a mantener la superficie habitable para la vida durante mil millones de años o más.
Sin embargo, por primera vez este nuevo estudio midió un proceso natural adicional de liberación de CO2 de las rocas a la atmósfera y descubrió que es tan significativo como el CO2 liberado por los volcanes de todo el mundo. Actualmente, este proceso no está incluido en la mayoría de modelos del ciclo natural del carbono.
El proceso ocurre cuando las rocas que se formaron en los antiguos fondos marinos (donde las plantas y los animales fueron enterrados en sedimentos) son empujadas hacia la superficie de la Tierra, por ejemplo cuando se forman montañas como el Himalaya o los Andes. Esto expone el carbono orgánico de las rocas al oxígeno del aire y del agua, que puede reaccionar y liberar CO2. Esto significa que las rocas erosionadas podrían ser una fuente de CO2, en lugar del sumidero comúnmente supuesto.
Hasta ahora, ha resultado difícil medir la liberación de este CO2 procedente de la erosión del carbono orgánico en las rocas. En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron un elemento trazador (renio) que se libera en el agua cuando el carbono orgánico de la roca reacciona con el oxígeno. El muestreo del agua de los ríos para medir los niveles de renio permite cuantificar la liberación de CO2. Sin embargo, tomar muestras de toda el agua de los ríos del mundo para obtener una estimación global sería un desafío importante.
Para ampliar la escala sobre la superficie de la Tierra, los investigadores hicieron dos cosas. Primero, determinaron cuánto carbono orgánico hay presente en las rocas cercanas a la superficie. En segundo lugar, descubrieron dónde estaban expuestos más rápidamente, por la erosión en lugares montañosos empinados.
El Dr. Jesse Zondervan, investigador que dirigió el estudio en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford, dijo: “El desafío entonces era cómo combinar estos mapas globales con los datos de los ríos, teniendo en cuenta las incertidumbres. Alimentamos todos nuestros datos en una supercomputadora en Oxford, simulando la compleja interacción de procesos físicos, químicos e hidrológicos. Al armar este vasto rompecabezas planetario, finalmente podríamos estimar el dióxido de carbono total emitido a medida que estas rocas se erosionan y exhalan su antiguo carbono al aire”.
Esto podría compararse entonces con la cantidad de CO2 que podría extraerse mediante la erosión natural de los minerales de silicato de las rocas. Los resultados identificaron muchas áreas grandes donde la meteorización era una fuente de CO2, desafiando la visión actual sobre cómo la meteorización impacta el ciclo del carbono.
Los puntos críticos de liberación de CO2 se concentraron en cadenas montañosas con altas tasas de elevación que exponen las rocas sedimentarias, como el Himalaya oriental, las Montañas Rocosas y los Andes. Se encontró que la liberación global de CO2 por la erosión del carbono orgánico de las rocas es de 68 megatones de carbono por año.
El profesor Robert Hilton (Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Oxford), que dirige el proyecto de investigación ROC-CO2 que apoyó el estudio, dijo: “Esto es aproximadamente 100 veces menos que las emisiones humanas actuales de CO2 al quemar combustibles fósiles, pero es similar a la cantidad de CO2 que liberan los volcanes de todo el mundo, lo que significa que es un actor clave en el ciclo natural del carbono de la Tierra”.
Estos flujos podrían haber cambiado durante el pasado de la Tierra. Por ejemplo, durante los períodos de formación de montañas en los que surgen muchas rocas que contienen materia orgánica, la liberación de CO2 puede haber sido mayor, lo que influyó en el clima global en el pasado.
El trabajo en curso y futuro está investigando cómo los cambios en la erosión debido a las actividades humanas, junto con el mayor calentamiento de las rocas debido a los cambios climáticos antropogénicos, podrían aumentar esta fuga natural de carbono. Una pregunta que el equipo se hace ahora es si esta liberación natural de CO2 aumentará durante el próximo siglo. “Actualmente no lo sabemos; nuestros métodos nos permiten proporcionar una estimación global sólida, pero aún no evaluamos cómo podría cambiar”, dice Hilton.
“Si bien la liberación de dióxido de carbono por la erosión de las rocas es pequeña en comparación con las emisiones humanas actuales, una mejor comprensión de estos flujos naturales nos ayudará a predecir mejor nuestro presupuesto de carbono”, concluyó el Dr. Zondervan.
Fuente: Phys.org.
