Nuevas imágenes encuentran el desencadenante del calentamiento global masivo hace 56 millones de años

Los científicos escanearon parte del Atlántico Norte y revelaron los restos de lo que había sido un enorme pulso de roca caliente que desencadenó un rápido evento de calentamiento global hace 56 millones de años.

El evento climático, conocido como el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), calentó el clima entonces ya cálido en aproximadamente 5,6°C debido a un salto en el CO atmosférico₂. Los niveles de este gas de efecto invernadero han aumentado desde unas 1120 partes por millón hasta unas 2020 ppm– mucho más alto que hoy 417 ppm. Aunque no desencadenó una gran extinción, sí exterminó a algunos criaturas de aguas profundas y plantas tropicales. Los científicos quieren comprender mejor el PETM porque es un ejemplo de como reacciono la tierra a un rápido aumento del CO atmosférico₂ como lo estamos experimentando ahora, pero a partir de un clima cálido y sin hielo.

Encuentra una causa

Aunque la causa del PETM ha sido debatida desde sus inicios descubierto en la década de 1990más y más evidencia se está acumulando ese punto para cantidades masivas de CO₂ y metano emitido debido a volcánico actividad en el Atlántico Norte como causa principal. Esta actividad creó lo que ahora se llama la Provincia Ígnea del Atlántico Norte, el mismo tipo de enorme fenómeno volcánico relacionado con perturbaciones climáticas y extinciones en otros momentos del pasado de la Tierra, como el triásico tardíoellos final del pérmicoellos Jurásico tempranoy otros.

Pero hay un problema con esta explicación. El salto de temperaturas al inicio del PETM se produjo entre Hace 3.000 y 10.000 añosmientras que la actividad ígnea duró mucho más, desde aproximadamente Hace 63 a 54 millones de años. Si la actividad volcánica fue responsable del PETM, entonces algo extraordinario debe haber sucedido en el momento del calentamiento para distinguirlo del vulcanismo que lo precedió y lo siguió. Este evento extraordinario parece haber sido una oleada geológicamente rápida de magma que invadió los sedimentos ricos en petróleo y CO evaporado₂ y metano. Un artículo publicado en 2019 mostró cómo un enorme pulso de roca caliente del manto de una ‘pluma del manto’ podría haber suministrado este magma a medida que avanzaba. extendido debajo de la corteza.

En diciembre, en la reunión de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense en Chicago, el mismo equipo de científicos detrás del artículo de 2019 presentó evidencia preliminar de que hubo un gran pulso de roca caliente del manto, basado en lo que había dejado en el Atlántico Norte.

“El modelado inicial muestra que tiene la estructura de la corteza que uno esperaría para una corteza oceánica engrosada que se formó en respuesta a temperaturas muy altas del manto”, dijo la Ph.D. Hazel Knight. candidato en la Universidad de Birmingham, Reino Unido, “Así que es muy bueno tener, que los primeros resultados realmente respalden nuestra hipótesis”.

Esta evidencia fue recolectada del fondo del mar bajo el Aguas tormentosas del Atlántico Norte en mayo de 2021 por científicos de Reino Unido, Irlanda y Dinamarca. Registraron una sección transversal de 400 kilómetros de largo a través de la corteza terrestre creada usando ondas de choque en el océano hechas con aire comprimido y registre los ecos de estas ondas de choque reflejadas desde las capas de roca en la corteza para crear una “sección sísmica”. Esta técnica no penetra lo suficientemente profundo como para obtener imágenes de toda la corteza, por lo que también desplegaron micrófonos especiales en el fondo marino, llamados “sismómetros del fondo del océano”, para registrar las vibraciones que viajaron a través de la parte inferior de la corteza. Cuando se combinan los dos tipos de escaneos sísmicos, muestran las capas de sedimentos del fondo marino que cubren rocas volcánicas y muestran el espesor de esta corteza volcánica sobre el manto terrestre.

corteza al horno

Una corteza más gruesa indica que el manto estaba más caliente cuando se formó esta corteza: “Si hace mucho calor, se derretirán más cosas, luego explotarán y se solidificarán para formar una corteza oceánica más gruesa”, ha dicho Knight.

Y, dado que la corteza en la sección sísmica es más joven en el oeste y más antigua en el este, proporciona un registro del cambio de temperatura del manto a lo largo del tiempo antes y después del PETM. Muestra una gran protuberancia de corteza gruesa, denominada Eriador Ridge, que corresponde a la época PETM, y apoya la idea de que un pulso de roca caliente ocurrió en el momento adecuado para desencadenar el evento climático. .

Sin embargo, el valor real del trabajo vendrá una vez que las fechas a lo largo de la línea de la sección sísmica se refinen utilizando los datos magnéticos que registró la expedición de 2021: “será un envejecimiento muy, muy preciso porque está exactamente a lo largo de la [seismic] perfil”, dijo Knight.

Estas fechas precisas le dirán al equipo qué tan rápido se extendió el impulso del manto cálido desde donde rompió inicialmente la corteza, cerca de donde está Islandia hoy, hasta ‘en Eriador Ridge a 1,000 km. “Este pulso tardó un tiempo en propagarse, y su momento es… otra cosa muy importante para nuestras estimaciones de la velocidad a la que se liberó el carbono”, dijo Knight. “Si este pulso viaja muy lentamente, se liberará la misma cantidad de carbono durante un largo período; en comparación con si se propaga muy rápidamente, todo ese carbono se liberará muy rápidamente.

La importancia de esto es que, hasta ahora, la cantidad de carbono liberado para generar PETM se ha calculado a partir de las consecuencias de las emisiones, cosas como los cambios en la química del océano registrados en los fósiles de plancton que vivieron en ese momento. Pero los colegas de Knight en la Universidad de Birmingham podrán abordar el cálculo de las emisiones desde el otro lado, calculando la cantidad de CO₂ en realidad fue emitido por lavas y sedimentos de magma.

“Estimamos la liberación de carbono directamente de la fuente en lugar de estimar el carbono liberado por el efecto que tuvo en las cosas que cambiaron”, explicó Knight.