Un misterio de 66 millones de años sobre cómo nuestro planeta se transformó de un invernadero tropical al mundo cubierto de hielo que conocemos hoy ha sido desvelado por científicos.
Su nuevo estudio ha revelado que la enorme caída de la temperatura de la Tierra tras la extinción de los dinosaurios podría haberse debido a una gran disminución de los niveles de calcio en el océano.
Un equipo internacional de expertos, dirigido por la Universidad de Southampton, descubrió que las concentraciones de calcio en el mar se redujeron a más de la mitad en los últimos 66 millones de años.
El estudio, publicado en Proceeding of the National Academy of Sciences (PNAS), mostró que el drástico cambio en el calcio podría haber absorbido dióxido de carbono, un importante gas de efecto invernadero, de la atmósfera, impulsando el enfriamiento global.
“Determinar los cambios pasados en la composición del agua de mar es importante, ya que su química puede considerarse un registro integrado de los procesos geológicos que impulsan el ciclo del carbono”, señala el artículo “The major ion chemistry of seawater was closely coupled to the long-term carbon cycle during the Cenozoic”. Además, los datos sobre la química de los iones principales del agua de mar constituyen información esencial para la aplicación precisa de numerosos sistemas de indicadores geoquímicos, añade.
“Proporcionamos el primer registro de la concentración de calcio y magnesio en agua de mar a lo largo del Cenozoico temprano y medio, y lo combinamos con conjuntos de datos existentes para demostrar que el calcio del agua de mar está estrechamente correlacionado con el CO2 atmosférico. El modelado de cajas del ciclo del carbono demuestra que el CO2 puede estar causalmente determinado por este aspecto de la química del agua de mar. De ser correcto, identificamos un factor adicional que podría ser un importante impulsor del ciclo del carbono a largo plazo”.
El autor principal, el Dr. David Evans, científico oceánico y geocientífico de Southampton, afirmó que los grandes cambios en la composición química del agua de mar podrían haber sido un factor clave del cambio climático.
Añadió: “Nuestros resultados muestran que los niveles de calcio disuelto eran el doble al comienzo de la Era Cenozoica, poco después de que los dinosaurios vagaran por el planeta, en comparación con la actualidad”, explica.
“Cuando estos niveles eran altos, los océanos funcionaban de forma diferente, almacenando menos carbono en el agua de mar y liberando dióxido de carbono a la atmósfera. A medida que esos niveles disminuían, el CO2 era absorbido por la atmósfera, y la temperatura de la Tierra también, reduciendo nuestro clima hasta entre 15 y 20 grados Celsius”.
Los investigadores de Southampton responsables del estudio trabajaron en colaboración con científicos de China, Estados Unidos, Israel, Dinamarca, Alemania, Bélgica y Países Bajos.
Utilizaron restos fosilizados de diminutas criaturas marinas extraídas de sedimentos del fondo marino para construir el registro más detallado de la química oceánica hasta la fecha.
La composición química de los fósiles, llamados foraminíferos, mostró una estrecha relación entre la cantidad de calcio en el agua de mar y el nivel de dióxido de carbono en el aire.
Utilizando modelos informáticos, el equipo demostró que los altos niveles de calcio modifican la cantidad de carbono que la vida marina, como los corales y el plancton, “fija”, explicó la Dra. Evans.
Esto lo aisló del océano y la atmósfera, almacenándolo en sedimentos del fondo marino.
A medida que los niveles de calcio disuelto disminuyeron a lo largo de millones de años, se alteró la forma en que estos organismos producían y sepultaban carbonato de calcio en el fondo marino, añadió la coautora Dra. Xiaoli Zhou, de la Universidad de Tongji en China. Añadió: “El proceso extrae dióxido de carbono de la atmósfera y lo retiene”.
Este cambio podría haber modificado la composición de la atmósfera, reduciendo así el termostato del planeta. Los expertos también revelaron que la disminución del calcio coincidió estrechamente con la desaceleración de la expansión del lecho marino, el proceso volcánico que crea continuamente nuevos fondos oceánicos.
A medida que la tasa de producción del lecho marino disminuyó, el intercambio químico entre las rocas y el agua del mar cambió, lo que provocó una disminución gradual de las concentraciones de calcio disuelto, explicó el coautor, el profesor Yair Rosenthal, de la Universidad de Rutgers (EU).
Añadió: “La química del agua de mar suele considerarse como una respuesta a otros factores que provocan cambios en nuestro clima, en lugar de ser la causa en sí misma. Pero nuestra nueva evidencia sugiere que debemos analizar los cambios en la química del agua de mar para comprender la historia climática de nuestro planeta. Es posible que los cambios en estos procesos de las profundidades terrestres sean, en última instancia, los responsables de gran parte de los grandes cambios climáticos que se han producido a lo largo del tiempo geológico”.