El continente de Zelandia tiene aproximadamente el doble del tamaño de la India, pero la mayor parte se encuentra a más de 1000 m de profundidad en el suroeste del Océano Pacífico. Crédito: proporcionado por el autor, CC BY-ND
Pensamos en los árboles y el suelo como sumideros de carbono, pero los océanos del mundo tienen reservas de carbono mucho mayores y son más eficaces para almacenar carbono de forma permanente.
en nuevo investigar publicado hoy, investigamos la tasa a largo plazo de eliminación permanente de carbono por parte de las conchas marinas de plancton en el océano cerca de Nueva Zelanda.
Mostramos que las conchas marinas han absorbido aproximadamente la misma cantidad de carbono que las emisiones regionales de dióxido de carbono, y este proceso fue incluso mayor durante los períodos antiguos de calentamiento climático.
Los seres humanos extraen carbono de la tierra al quemar combustibles fósiles depositados hace millones de años y ponerlo en la atmósfera en forma de dióxido de carbono. La tasa actual de formación de nuevos combustibles fósiles es muy baja. En cambio, el principal mecanismo geológico (a largo plazo) de almacenamiento de carbono en la actualidad es la formación de conchas marinas que se conservan como sedimentos en el fondo del océano.
El continente de Zelandia está sumergido en su mayor parte bajo el suroeste del Océano Pacífico, pero incluye las islas de Nueva Zelanda y Nueva Caledonia.
Emisiones de dióxido de carbono provenientes de la quema de combustibles fósiles en el continente suman alrededor de 45 millones de toneladas por año, lo que representa el 0,12% del total mundial.
Nuestro trabajo documenta un proyecto que formaba parte del Programa Internacional Ocean Discovery (IODP). Expedición 371 perforó en el lecho marino de Zelandia para investigar cómo se formó el continente y analizar los cambios ambientales antiguos registrados en sus sedimentos.
Los investigadores Xiaoli Zhou (EE. UU.) y Yu-Hyeon Park (República de Corea) toman muestras de agua de núcleos de sedimentos durante la Expedición 371 de IODP. Crédito: Laia Alegret, IODP, CC BY-ND
Atrayendo carbono al fondo del océano
El carbono orgánico en forma de plantas muertas, algas y animales es consumido principalmente por otras criaturas, principalmente bacterias, tanto en el océano como en los suelos de los bosques. La mayoría de los organismos en el océano son tan pequeños (menos de 1 mm de tamaño) que permanecen invisibles, pero a medida que mueren y se hunden, transportan carbono a las profundidades del océano. Sus conchas pueden acumularse en el lecho marino para formar grandes depósitos de tiza y piedra caliza.
Los sedimentos que extrajimos tenían muchos cientos de metros de espesor y se formaron durante climas más cálidos que podrían parecerse a las décadas y siglos venideros. Conocemos los ambientes pasados a partir del análisis de fósiles.
Las conchas marinas, que están hechas de carbonato de calcio, secuestran cantidades significativas de carbono. La tasa de acumulación de conchas promediada durante el último millón de años fue de unas 20 toneladas por kilómetro cuadrado al año.
El área total del continente de Zelandia es de aproximadamente 6 millones de kilómetros cuadrados, por lo que la tasa promedio de almacenamiento de carbonato de calcio fue de aproximadamente 120 millones de toneladas por año, lo que equivale a 53 millones de toneladas de dióxido de carbono por año.
Esto es casi lo mismo que las emisiones de la quema de combustibles fósiles en el continente hoy en día, con errores de cálculo. Sin embargo, un área mucho más grande que solo Zealandia está acumulando conchas marinas microscópicas.
Este mapa muestra las corrientes superficiales oceánicas globales y las regiones del lecho marino (sombreadas) donde se acumulan las conchas de carbonato de calcio. Crédito: Rupert Sutherland, CC BY-ND
El ciclo planetario del carbono
La Tierra expulsa de forma natural el dióxido de carbono de los manantiales minerales y los volcanes, ya que las rocas se cocinan en profundidad. Es poco probable que esto se vea afectado por el cambio climático. La Tierra almacena dióxido de carbono cuando las rocas se alteran en la superficie y cuando las conchas marinas se acumulan en el lecho marino. Ambos mecanismos podrían verse afectados por el cambio climático.
La biosfera y los océanos también tienen importantes reservas de carbono que seguramente cambiarán. Es un sistema complejo y muchos científicos están tratando de entender cómo responderá a las actividades humanas.
Diferentes partes del sistema de carbono responderán de diferentes maneras y a diferentes velocidades. Nuestro trabajo proporciona pistas sobre lo que podría suceder en el océano.
Hace unos 4 a 8 millones de años, el clima era más cálido, los niveles de dióxido de carbono eran similares o incluso más altos que los actuales y el océano era más ácido. Sin embargo, descubrimos que la tasa promedio de acumulación de conchas marinas en Zelandia era más del doble que la del millón de años más reciente.
Este es un patrón visto en otras partes del mundo. Los climas más cálidos durante este período tenían océanos que producían más conchas marinas, pero estos datos son tasas de acumulación promedio en escalas de tiempo de millones de años.
Esta caricatura ilustra cómo se mueve el carbono a través del sistema terrestre. Crédito: Rupert Sutherland, CC BY-ND
El mecanismo por el cual estos antiguos océanos más cálidos produjeron más conchas marinas sigue siendo un tema de investigación en curso (incluido el nuestro).
Los ríos y el viento aportan nutrientes al océano, especialmente durante fenómenos meteorológicos extremos, y pueden producirse cambios en escalas de tiempo breves. En el otro extremo, totalmente integrado modelos climáticos muestran que la reorganización a gran escala de las corrientes oceánicas para mejorar el suministro de nutrientes de las aguas profundas podría llevar siglos o incluso milenios.
Nuestro trabajo destaca y cuantifica el importante papel que el océano, y en particular la vida microscópica dentro de él, jugará eventualmente en la restauración del equilibrio de nuestro planeta. La tasa a la que el plancton muerto atrae carbono a las profundidades del océano y las pequeñas conchas marinas lo almacenan permanentemente en el lecho marino es una proporción significativa de las emisiones humanas de dióxido de carbono y es probable que aumente en el futuro.
Nuestro trabajo revela que un océano más cálido puede eventualmente producir más conchas de carbonato de calcio que el océano actual, aunque es casi seguro que se producirá una acidificación del océano.
La rapidez con la que podría cambiar el secuestro natural de carbono en el océano sigue siendo muy incierta. Pasarán muchos siglos antes de que alcancemos un estado oceánico similar al que se encontró hace 4 a 8 millones de años.
Se necesita más trabajo para comprender cómo podría ocurrir esta transición y si es posible y sensato mejorar la productividad biológica en nuestros océanos para mitigar el cambio climático y mantener o aumentar la biodiversidad.
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Este artículo se vuelve a publicar de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.
Citación: Los océanos son mejores para almacenar carbono que los árboles. En un futuro más cálido, los sumideros de carbono de los océanos podrían ayudar a estabilizar nuestro planeta (14 de febrero de 2022) consultado el 14 de febrero de 2022 en https://phys.org/news/2022-02-oceans-carbon-trees-warmer-future.html
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