Emisiones masivas de carbono causaron hipoxia marina y pérdida de biodiversidad hace 304 millones de años

¿Qué sucederá en un futuro próximo a medida que continúe el calentamiento global? ¿Qué condiciones ambientales probablemente encontrará la vida en la Tierra? Los episodios de cambio climático en el pasado profundo de la Tierra pueden proporcionar pistas valiosas para responder a estas preguntas.

Un estudio reciente dirigido por científicos de China, Estados Unidos y Nueva Zelanda reveló que un aumento repentino asociado con emisiones masivas de carbono durante un clima de casa de hielo anterior provocó una falta de oxígeno en un área equivalente a aproximadamente el 20% del fondo del mar, junto con con una disminución importante. en la biodiversidad.

Este resultado fue publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América (PNAS) el 2 de mayo.

Como sabemos, la Tierra actualmente está experimentando un clima de casa de hielo cenozoico que comenzó hace 34 millones de años (Myr). Sin embargo, las temperaturas globales han aumentado rápidamente en los últimos dos siglos.

¿Hacia dónde nos llevará el calentamiento global en el futuro? Hay incertidumbres significativas con respecto a los resultados del modelo basados ​​en las observaciones actuales. Por esta razón, muchos científicos se enfocan en comprender episodios pasados ​​de emisiones de carbono y desoxigenación de los océanos, particularmente en condiciones de clima helado.

El Paleozoico tardío (LPIA, hace 360-280 millones de años) es el clima de invernadero más longevo y único que ha registrado la transición de un clima de invernadero a un clima de invernadero desde la llegada de plantas avanzadas y un ecosistema terrestre.

El LPIA es también el único período geológico con bajo nivel de dióxido de carbono atmosférico.2 y oh alto2 Concentraciones similares a las condiciones modernas. Por lo tanto, es de gran importancia estudiar las emisiones de carbono y sus consecuencias durante el LPIA para comprender mejor los procesos y la retroalimentación del sistema de hielo de la Tierra y, por lo tanto, predecir mejor los cambios ambientales y de biodiversidad futuros.

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Un equipo de investigación internacional dirigido por el Dr. Chen Jitao del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing de la Academia de Ciencias de China, el Dr. Wang Xiangdong de la Universidad de Nanjing y la Dra. Isabel B. Monta Eze de la Universidad de California, Davis, ha estudiado la estratigrafía carbonífera del sur de China durante más de 10 años, estudiando sedimentología, estratigrafía, paleontología y geoquímica.

«Las secciones de Naqing y Narao del distrito de Ludian de la provincia de Guizhou producen una sucesión carbonosa continua que registra las señales geoquímicas del agua de mar», dijo el Dr. Shen.

Los científicos recolectaron muestras cada 10 a 20 cm para las capas, de más de 40 metros de espesor, de las dos secciones y midieron los isótopos de carbono y uranio dentro de las muestras para explorar el ciclo global del carbono y la hipoxia marina.

Utilizaron el modelo global del ciclo del carbono LOSCAR y paleo CO2 Concentraciones que simulan una cantidad total de 9.000 gigatoneladas de emisiones durante 300.000 años, provocando un aumento de la temperatura de la superficie del mar de 4 °C. También modelaron el aumento en la extensión del área del fondo marino anóxico del 4% al 22%, lo que provocó una disminución significativa en la biodiversidad.

Además, realizaron simulaciones de modelos climáticos utilizando el Modelo de Sistema Terrestre Comunitario Totalmente Acoplado (CESM) para explorar los posibles mecanismos de hipoxia marina asociados con la estratificación intensificada por el calor y el aumento de los flujos de nutrientes durante el calentamiento.

El estudio también encontró que la hipoxia marina causada por el calentamiento puede ser más pronunciada en el período de glaciación que en el período no glacial.

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Se produjo un episodio abrupto de ~304 millones de calentamiento global en condiciones de carbono de efecto invernadero, en consonancia con la duplicación del CO atmosférico, la excursión significativa de isótopos de carbono negativos, el aumento de la temperatura de la superficie del mar y la disminución de la biodiversidad. (Imagen a través de NIGPAS)

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