Antiguos secretos climáticos: ¿podría la trituración de metales detener el calentamiento global?

¿La mezcla de roca triturada con suelo cultivable podría reducir las temperaturas globales? Los científicos de la Universidad de Mainz están estudiando los fenómenos de calentamiento global ocurridos hace 40 y 56 millones de años para encontrar respuestas.

La Tierra se está calentando y los efectos han sido cada vez más evidentes este verano en todo el mundo. Si miramos hacia atrás en la historia geológica, los eventos de calentamiento global no son infrecuentes. Hace unos 56 millones de años, durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), las temperaturas aumentaron entre 5 y 8 grados. Celsius.

Es probable que este aumento de temperatura se deba al aumento de la actividad volcánica y la consiguiente liberación de cantidades masivas de dióxido de carbono a la atmósfera. Estas altas temperaturas persistieron durante aproximadamente 200.000 años.

En 2021, el profesor Philipp Pugh von Strandmann de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) ya había investigado el efecto que finalmente condujo al enfriamiento global y la recuperación climática después del calentamiento del PETM.

En resumen: el agua de lluvia se combina con el dióxido de carbono en la atmósfera, lo que resulta en carbonatación. agrio Esto da como resultado una mayor erosión de las rocas, liberando así calcio y magnesio. Luego, los ríos transportan calcio, magnesio y ácido carbónico a los océanos, donde el calcio y el magnesio, así como el dióxido de carbono, se combinan para formar piedra caliza insoluble.

«En otras palabras, hay un efecto de retroalimentación que ayuda a controlar el clima. Las temperaturas más altas aceleran el proceso de erosión química de las rocas, lo que reduce los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera, permitiendo que el clima se recupere», dijo Pogge von Strandmann.

El clima habría necesitado el doble de tiempo para regenerarse hace 40 millones de años

El calentamiento climático se produjo nuevamente 16 millones de años después del PETM durante el Óptimo Climático del Eoceno Medio, o MECO. Aunque la actividad volcánica liberó aproximadamente las mismas cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera que durante el PETM, el clima tardó mucho más en estabilizarse.

El efecto de calentamiento duró la friolera de 400.000 años, el doble que el PETM. ¿Por qué la recuperación fue tan lenta durante ese período?

Los gráficos muestran cambios en el clima, las concentraciones de dióxido de carbono y la composición de la arcilla durante el MECO. Crédito: Alexander Krause

En busca de una respuesta, Pogge von Strandmann y sus coautores, incluido el primer autor Alex Krause, se propusieron analizar carbonatos oceánicos y minerales arcillosos de 40 millones de años de antigüedad para comparar los resultados con los de minerales similares de 56 millones de años. viejos ejemplos. . “Al igual que durante el período PETM, también ha habido una intensificación de la meteorización y la erosión en el área de MECO.

Sin embargo, hace 40 millones de años había rocas mucho menos expuestas en la superficie de la Tierra. En cambio, la tierra estaba cubierta extensamente por selvas tropicales cosmopolitas cuyos suelos consistían en gran parte de minerales arcillosos. A diferencia de las rocas, la arcilla no se ve afectada por la erosión; De hecho, en realidad es producto de la meteorización. «A pesar de las altas temperaturas, el suelo arcilloso generalizado impidió que las rocas se erosionaran eficazmente, lo que se conoce como protección del suelo», señala el geólogo.

Mejorar la meteorización para la protección del clima

¿Cómo podemos utilizar este conocimiento en el mundo actual? «Estudiamos climas antiguos para determinar si podemos influir positivamente en nuestro clima actual y cómo hacerlo. Una opción podría ser mejorar la erosión química de las rocas. Para ayudar a lograr esto, podemos arar rocas finamente molidas en nuestros campos», dijo Pogge von Strandmann. .

Las partículas de roca de grano fino se erosionarán rápidamente, uniéndose al dióxido de carbono atmosférico, permitiendo así que el clima se recupere. Las tecnologías de emisiones negativas (NET), como las que implican la absorción de CO2, son objeto de intensas investigaciones en todo el mundo. Sin embargo, al mismo tiempo, si la meteorización condujera a la formación de arcilla, los efectos del proceso serían significativamente menos eficientes, como descubrió Pogge von Strandmann.

La arcilla retiene calcio y magnesio que de otro modo llegarían al océano. El dióxido de carbono seguirá fluyendo hacia los océanos, pero ya no quedará atrapado allí y podrá escapar de regreso a la atmósfera. En este caso, la meteorización no tendrá ningún efecto sobre el clima.

Si las partículas de roca se disolvieran completamente como resultado de la erosión, el concepto de erosión mejorada sería 100% efectivo. Sin embargo, si todo el material erosionado se convierte en arcilla, esto a su vez anula completamente el efecto.

De hecho, es probable que el resultado real esté en algún punto entre los dos extremos: si bien hubo una mayor erosión de las rocas en el PETM de tal manera que el clima volvió a la normalidad más rápidamente, la formación de arcilla fue dominante durante el MECO. El grado en que la roca triturada se disuelve y el grado en que se conserva como arcilla depende de una variedad de factores locales, como los niveles globales preexistentes de arcilla y roca. Por lo tanto, para determinar si la meteorización mejorada es un enfoque viable, primero será necesario conocer la cantidad de arcilla que se forma durante el proceso de meteorización en cada ubicación potencial.

Referencia: “La clave para mejorar la formación de arcilla para mantener un clima óptimo del Eoceno Medio” por Alexander J. Krauss, Abe Slog, Robin van der Ploeg, Timothy M. Linton y Philipp A.E. Pugh von Strandmann, 31 de julio de 2023, ciencias naturales de la tierra.
doi: 10.1038/s41561-023-01234-j

En el proyecto también participaron investigadores del University College London y de la Universidad de Essex en el Reino Unido, así como de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos.