¿Qué mecanismos permitieron que la Tierra se enfriara significativamente después de la época de los dinosaurios, pasando de un clima tropical a un entorno parcialmente glaciar?
Una nueva investigación aporta un elemento de respuesta sorprendente al explorar la química oceánica. Durante millones de años, una transformación lenta y profunda en la composición del agua de mar habría alterado progresivamente el equilibrio climático planetario.
Publicados en los
Proceeding of the National Academy of Sciences (PNAS), los trabajos de un equipo internacional revelan una reducción marcada de la concentración de calcio disuelto en los océanos. Estimada en más del 50% a lo largo de los últimos 66 millones de años, esta caída afectó directamente la cantidad de dióxido de carbono presente en la atmósfera. Una menor presencia de este gas de efecto invernadero implica menos calor retenido, contribuyendo así al enfriamiento global observado en este largo período.
Para rastrear esta evolución química, los científicos se basaron en pistas valiosas conservadas en los sedimentos marinos. Sus análisis se centraron en las conchas fosilizadas de pequeños organismos llamados foraminíferos, que preservan la firma del agua de mar donde vivieron. Estos archivos naturales permitieron establecer una cronología detallada, poniendo en evidencia un vínculo estrecho entre los contenidos de calcio y los niveles de dióxido de carbono atmosférico.
Además, los modelos informáticos elaborados por el equipo indican que con concentraciones elevadas de calcio, los océanos almacenaban menos carbono. Este último permanecía entonces más disponible en forma de CO₂ en el aire, manteniendo una temperatura global elevada. Progresivamente, la disminución del calcio alteró los procesos biológicos, favoreciendo el atrapamiento del carbono en los sedimentos oceánicos y su lenta retirada de la atmósfera.
Las conchas de foraminíferos fósiles, estudiadas por los científicos, proporcionaron pistas sobre la química pasada de los océanos.
Crédito: University of Southampton
Esta transformación química parece asociada a fenómenos geológicos profundos. Los investigadores constataron que el declive del calcio coincide con una desaceleración de la expansión de los fondos oceánicos, un proceso volcánico que moldea continuamente el suelo marino. Esta desaceleración modificó los intercambios químicos entre el agua y las rocas, provocando la disminución gradual de las concentraciones de calcio.
Así, esta investigación renueva nuestra percepción de los mecanismos climáticos en escalas de tiempo muy largas. Demuestra que la química de los océanos no constituye solamente una consecuencia de los cambios climáticos, sino que puede ser un motor activo.
El papel de los foraminíferos en la reconstrucción del clima pasado
Los foraminíferos son organismos marinos microscópicos cuyas conchas calcáreas preservan información valiosa. Durante su vida en el océano, incorporan en su concha elementos químicos procedentes del agua circundante. La composición de estas conchas refleja, por tanto, directamente la del agua de mar en el momento de su formación.
Después de la muerte de estos organismos, sus conchas se acumulan lentamente en los fondos marinos, formando capas de sedimentos. Los científicos pueden extraer testigos de sedimentos para remontar el tiempo. Analizando químicamente las conchas fósiles encontradas a diferentes profundidades, reconstruyen las condiciones oceánicas y atmosféricas de épocas muy antiguas.
Este método es importante para examinar los climas del pasado porque proporciona datos directos. A diferencia de otros indicadores, los foraminíferos ofrecen un registro continuo a lo largo de millones de años. Su estudio ya ha permitido comprender mejor los períodos glaciares o los episodios de calentamiento intenso en la historia de la Tierra.
Para esta investigación específica, el análisis de la relación entre diferentes isótopos en las conchas permitió deducir los contenidos pasados de calcio.
Fuente: Proceedings of the National Academy of Sciences