La llegada de las plantas terrestres cambió el sistema de control climático de la Tierra

 

La llegada de plantas a la Tierra hace unos 400 millones de años puede haber cambiado la forma en que la Tierra regula naturalmente su propio clima, según un nuevo estudio realizado por investigadores de UCL y Yale.

El ciclo del carbono, el proceso por el cual el carbono se mueve entre las rocas, los océanos, los organismos vivos y la atmósfera, actúa como el termostato natural de la Tierra, regulando su temperatura durante largos períodos de tiempo.

En un nuevo estudio publicado en la revista Nature, los investigadores observaron muestras de rocas que abarcan los últimos tres mil millones de años y encontraron evidencia de un cambio dramático en el funcionamiento de este ciclo hace unos 400 millones de años, cuando las plantas comenzaron a colonizar la tierra.

Específicamente, los investigadores notaron un cambio en la química del agua de mar registrada en la roca que indica un cambio importante en la formación general de la arcilla, la “fábrica de minerales de arcilla”, desde los océanos hasta el mar, la Tierra.

Dado que la formación de arcilla en el océano (meteorización inversa) da como resultado la liberación de dióxido de carbono a la atmósfera, mientras que la arcilla en la tierra es un subproducto de la meteorización química que elimina el dióxido de carbono del carbono del aire, esto redujo la cantidad de carbono en la atmósfera, lo que conduce a un planeta más frío y un clima de dientes de sierra, con edades de hielo alternas y períodos más cálidos.

Los investigadores sugirieron que el cambio fue causado por la propagación de plantas terrestres que mantienen los suelos y las arcillas en la tierra, evitando que el carbono sea transportado al océano, y el crecimiento de la vida marina utilizando silicio para sus esqueletos y sus paredes celulares, como las esponjas. , solo – algas celulares y radiolarios (grupo de protozoos), lo que lleva a una disminución del silicio en el agua de mar necesaria para la formación de arcilla.

El autor principal, el Dr. Philip Pogge von Strandmann (UCL Earth Sciences), dijo: “Nuestro estudio sugiere que el ciclo del carbono ha funcionado de formas fundamentalmente diferentes durante gran parte de la historia de la Tierra en comparación con la actual.

“El cambio, que se produjo gradualmente entre 400 y 500 millones de años atrás, parece estar vinculado a dos importantes innovaciones biológicas de la época: la propagación de plantas en tierra y el crecimiento de organismos marinos que extraen silicio de ella. Agua para crear sus esqueletos y paredes celulares.

“Antes de este cambio, el dióxido de carbono atmosférico se mantuvo alto, lo que condujo a un clima de invernadero estable. Desde entonces, nuestro clima se ha recuperado entre las edades de hielo y los períodos más cálidos. Este tipo de cambio favorece la evolución y durante este período se ha acelerado la compleja evolución de la vida, con la formación de animales terrestres por primera vez.

 “Una atmósfera con menos carbono también es más sensible al cambio, lo que facilita que los humanos influyan en el clima mediante la quema de combustibles fósiles”.

La primera autora, Boriana Kalderon-Asael, estudiante de doctorado en la Universidad de Yale, dijo: “Al medir los isótopos de litio en rocas que abarcan la mayor parte de la historia de la Tierra, buscamos determinar si algo había cambiado en el funcionamiento del ciclo del carbono en una gran escala de tiempo. Descubrimos que ese era el caso, y este cambio parece estar relacionado con el crecimiento de la vida vegetal en la tierra y la vida animal utilizando silicio en el mar “.

En el estudio, los investigadores midieron isótopos de litio en 600 muestras de rocas tomadas de diferentes lugares del mundo. El litio tiene dos isótopos estables de origen natural: uno con tres protones y tres neutrones y otro con tres protones y cuatro neutrones.

Cuando la arcilla se forma lentamente en la tierra, favorece fuertemente al litio-6, dejando el agua circundante enriquecida con el otro isótopo más pesado, el litio-7. Al analizar sus muestras mediante espectrometría de masas, los investigadores encontraron un aumento en los niveles de isótopo 7 de litio en el agua de mar registrados en la roca hace entre 400 y 500 millones de años, lo que sugiere un cambio importante en la producción de arcilla de la Tierra coincidiendo con la propagación de plantas en la tierra. y la aparición de vida marina utilizando silicio.

La arcilla se forma en la tierra como un residuo de la meteorización química, el principal proceso a largo plazo mediante el cual se elimina el dióxido de carbono de la atmósfera. Esto sucede cuando el carbono atmosférico se combina con el agua para formar un ácido débil, el ácido carbónico, que cae al suelo en forma de lluvia y disuelve las rocas, liberando iones, incluidos los iones de calcio, que fluyen hacia el océano. Finalmente, el carbono se queda atrapado en las rocas del fondo del océano. Por el contrario, la reducción de carbono por fotosíntesis en las plantas se invierte una vez que las plantas se descomponen y rara vez afecta los niveles de dióxido de carbono en escalas de tiempo superiores a unos pocos cientos de años.

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