Una inmersión profunda en 66 millones de años de datos sobre dióxido de carbono

La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se encuentra actualmente en un nivel récord de 419 partes por millón debido a las actividades humanas, especialmente la quema de combustibles fósiles. Un equipo internacional de científicos está examinando marcadores geológicos para reconstruir la historia del dióxido de carbono en la Tierra, revelando que los niveles de dióxido de carbono hoy son los más altos en 14 millones de años. Crédito: SciTechDaily.com

El dióxido de carbono no ha sido tan alto como sus concentraciones actuales durante 14 millones de años, gracias a las emisiones de combustibles fósiles que ahora están calentando el planeta.

Hoy en día, el dióxido de carbono en la atmósfera se encuentra en sus niveles más altos en al menos varios millones de años, gracias a que los humanos quemaron combustibles fósiles a gran escala durante los últimos dos siglos.

Pero, ¿dónde caen las 419 partes por millón (ppm), la concentración actual de gases de efecto invernadero en la atmósfera, en la historia de la Tierra?

Ésta es una cuestión que una comunidad internacional de científicos, que incluye contribuciones clave de geólogos de la Universidad de Utah, está resolviendo examinando un gran número de marcadores en el registro geológico que proporcionan pistas sobre el contenido de la atmósfera antigua. Su estudio preliminar fue publicado recientemente en la revista Cienciasreconstruir una empresa2 Las concentraciones se remontan a la Era Cenozoica, la era que comenzó con la extinción de los dinosaurios y la aparición de los mamíferos hace 66 millones de años.

Los glaciares contienen burbujas de aire, lo que proporciona a los científicos evidencia directa de esto. Los niveles de dióxido de carbono se remontan a 800.000 años, según el profesor de geología de la U de T, Gabe Bowen, uno de los autores del estudio. Pero este registro no se extiende profundamente en el pasado geológico.

«Una vez que se pierden muestras de hielo, se pierde evidencia directa. Ya no se tienen muestras de gas atmosférico que se puedan analizar», dijo Bowen. «Por lo tanto, hay que confiar en evidencia indirecta, lo que llamamos sustitutos». “Es difícil trabajar con estos agentes porque son indirectos”.

Gráfico a largo plazo del dióxido de carbono atmosférico.

Este gráfico muestra las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra, expresadas en partes por millón (ppm), a lo largo de la Era Cenozoica desde la época preindustrial hasta hace 65 millones de años. Se trata de estimaciones basadas en indicadores codificados en el registro geológico. Las barras codificadas por colores representan la temperatura global reconstruida a partir de datos proxy independientes. La línea discontinua representa dónde se encuentran hoy las concentraciones de dióxido de carbono en 420 ppm. Crédito: Gabe Bowen, Universidad de Utah

“Proxies” en el registro geológico

Estas pistas incluyen isótopos encontrados en minerales, la formación de hojas fosilizadas y otras evidencias geológicas que reflejan la química de la atmósfera. Una aproximación surge de los descubrimientos fundamentales del geólogo de UCLA Thor Serling, coautor del nuevo estudio, y cuyas investigaciones previas determinaron que los isótopos de carbono en suelos antiguos indican la presencia de dióxido de carbono en el pasado.2 Niveles.

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Pero la fuerza de estos sustitutos varía y la mayoría cubre segmentos estrechos del pasado. Llamó al equipo de investigación. Compañía Cenozoica2 Proyecto de integración de agenteso cinco2PIP, que fue organizado por Universidad de Colombia La climatóloga Bärbel Hüneş se propuso evaluar, clasificar y combinar los indicadores disponibles para crear un registro de alta resolución del dióxido de carbono atmosférico.2.

“Esto representa algunos de los enfoques más completos y estadísticamente precisos para interpretar el dióxido de carbono.2 «Durante los últimos 66 millones de años», dijo el coautor Dustin Harper, investigador postdoctoral en el laboratorio de Bowen. «Algunas de las nuevas conclusiones son que podemos combinar múltiples sustitutos de diferentes archivos de sedimentos, ya sea en el océano o en la tierra, y eso realmente no se ha hecho a esta escala».

La nueva investigación es un esfuerzo comunitario en el que participan unos 90 científicos de 16 países. Financiado por docenas de subvenciones de múltiples agencias, el grupo espera eventualmente reconstruir CO22 Un récord de 540 millones de años hasta el amanecer de la vida compleja.

Al comienzo de la Revolución Industrial, cuando los humanos comenzaron a quemar carbón, y luego petróleo y gas para alimentar sus economías, el dióxido de carbono estaba en la atmósfera.2 Eran alrededor de 280 ppm. Cuando se queman estos combustibles fósiles se libera al aire un gas que atrapa el calor.

De cara al futuro, se espera que las concentraciones aumenten hasta entre 600 y 1.000 ppm para 2100, dependiendo de la tasa de emisiones futuras. No está claro exactamente cómo estos niveles futuros afectarán al clima.

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Pero no existe un mapa fiable del dióxido de carbono del pasado.2 Los niveles podrían ayudar a los científicos a predecir con mayor precisión cómo serán los climas futuros, según el profesor de biología de la U of T, William Anderegg, director de la U of T. Centro Wilkes para el clima y la política.

«Esta es una síntesis muy importante que también tiene implicaciones para el cambio climático futuro, especialmente los procesos y componentes clave del sistema Tierra que necesitamos comprender para anticipar la velocidad y magnitud del cambio climático», dijo Anderegg.

Las 419 ppm de hoy son las más altas de dióxido de carbono registradas en 14 millones de años.

En épocas del pasado, cuando la Tierra era un lugar más cálido, los niveles de dióxido de carbono aumentaban2 Era mucho más alto de lo que es ahora. Sin embargo, las 419 ppm registradas hoy representan un aumento brusco, potencialmente peligroso y sin precedentes en la historia geológica moderna.

“Ocho millones de años antes del presente, había tal vez un 5% de posibilidades de que fuera dióxido de carbono.2 «Los niveles eran más altos de lo que son hoy, pero tenemos que retroceder 14 millones de años antes de que veamos los niveles que creemos que son hoy», dijo Bowen.

En otras palabras, la actividad humana ha cambiado drásticamente la atmósfera en unas pocas generaciones. Como resultado, los sistemas climáticos de todo el mundo están mostrando señales alarmantes, como tormentas poderosas, sequías prolongadas, olas de calor mortales y acidificación de los océanos.

Gran conocimiento del dióxido de carbono atmosférico2 La variación a lo largo del tiempo geológico también es esencial para descifrar y aprender de diferentes características de la historia de la Tierra. Cambios en el dióxido de carbono en la atmósfera.2 Es probable que el clima haya contribuido a extinciones masivas, así como a innovaciones evolutivas.

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Durante el Cenozoico, por ejemplo, hubo una disminución a largo plazo del dióxido de carbono.2 El enfriamiento climático asociado puede haber provocado cambios en la fisiología de las plantas. Clasificar Competencia y dominancia, que a su vez influyó en la evolución de los mamíferos.

“Comprensión más precisa de las tendencias pasadas en el dióxido de carbono2 Por tanto, es fundamental para comprender cómo surgieron las especies y los ecosistemas modernos y qué puede suceder en el futuro.

Referencia: «Hacia una historia cenozoica del dióxido de carbono atmosférico».2“Por el Consorcio*† del Proyecto de Integración Proxy de Dióxido de Carbono Cenozoico (CenCO2PIP), Bärbel Hönisch, Dana L. Royer, Daniel O. Bricker, Pratigya J. Polisar, Gabriel J. Bowen, Michael J. Henehan, Ying Cui, Margaret Stainthorsdóttir, Jennifer C. McElwain, Matthew J. Cohen, Anne Pearson, Samuel R. Phelps, Kevin T. Ono, Andy Ridgewell, Eleni Anagnosto, Jacqueline Osterman, Marcus P. S. Badger, Richard S. Barkley, Peter K. Bell, Thomas P. Chalk , Christopher R. Scottis, Elwyn de la Vega, Robert M. DeConto, Kelsey A. Diez, Vicki Ferrini, Peter J. Franks, Claudia F. Jolliffe, Markus Gutjahr, Dustin T. Harper, Laura L. Haynes, Matthew Hopper, Katherine E. Snell, Benjamin A. Kiessling, Wilfred Conrad, Tim K. Loewenstein, Alberto Malinverno, Maxence Guermec, Luz María Mejía, Joseph N. Milligan, John J. Morton, Lee Nordt, Ross Whiteford, Anita Ruth Nibelcic, Jeremy K. C. Rogenstein, Morgan F. Schaller, Nathan D. Sheldon, Cindia Sosedian, Elise B. Wilkes, Caitlin R. Witkowski, Yi J. Zhang, Lloyd Anderson, David J. Burling, Clara Bolton, Thor E. Serling, Jennifer M. Algodón, Jiawei DA, Douglas D. Eckhardt, Gavin L. Fomentar, David R. Greenwood, Ethan J. Hyland, Elliot A. Gagnitsky, John B. Jasper, Jennifer B. Kowalczyk, Lutz Kunzmann y Wolfram M. Korchner, Charles E. Lawrence, Carolyn H. Lear, Miguel A. Martínez Botti, Daniel P. Maxbauer, Paulo Montaña, P. David A. Nafs, James W. B. Ray, Markus Reitzsch, Gregory J. Retzsch, Simon J. Ring, Osamu Seki, Julio Sepulveda, Ashish Sinha, Tiki F. Tesvamichael, Aradhna Tripathi, Johan van der Berg, Jimin Yu, James C. Zachos y Liming Zhang, 8 de diciembre de 2023, Ciencias.
doi: 10.1126/ciencia.adi5177

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