La interaccion entre la corteza oceanica y el dioxido de carbono (CO) atmosferico condiciona los ciclos climaticos y quimicos de la Tierra, pero todavia hay procesos que influyen en ese intercambio y que estan poco estudiados a escala global.
Un estudio publicado en Nature Geoscience cuantifica cuanto dioxido de carbono puede quedar atrapado en acumulaciones de escombros de lava situadas bajo el lecho marino, conocidas como brechas de talud, y aporta evidencia del papel del fondo marino como reservorio de carbono.
Como intervienen las rocas en el fondo marino en el ciclo del carbono
Segun la Dra. Rosalind Coggon, de la Universidad de Southampton y autora principal del estudio, las dorsales oceanicas generan grandes extensiones de roca volcanica a medida que las placas tectonicas se separan. Esta actividad libera CO desde el interior de la Tierra hacia el oceano y la atmosfera.
Explica ademas que el agua de mar circula a traves de las grietas de las lavas en enfriamiento durante millones de anos y reacciona con las rocas, intercambiando elementos entre el agua y la corteza. Ese proceso reduce la cantidad de CO disuelto en el agua al incorporarlo en minerales, como el carbonato de calcio, que se precipitan en la roca.
El equipo de investigacion cuantifico por primera vez cuanto carbono pueden almacenar estas acumulaciones; en el Atlantico Sur examinaron corteza oceanica de hasta unos 61 millones de anos. Los analisis de los nucleos muestran que, tras alrededor de 40 millones de anos de cementacion por carbonato, las brechas contienen aproximadamente 7,5% en peso de CO derivado del agua de mar, una proporcion entre 2 y 40 veces mayor que la encontrada en estudios previos sobre la corteza oceanica superior.
Los cientificos estiman que el volumen de brechas de talud en las zonas de fondo marino de formacion lenta es suficientemente grande como para retener una fraccion relevante del CO liberado durante la creacion de nueva corteza volcanica en el oceano.
El estudio senala que en los margenes donde las placas tectonicas se separan con menor velocidad se producen mas fracturas y colapsos del lecho marino, lo que favorece la formacion de brechas de talud. Por tanto, la cantidad de dioxido de carbono almacenada en el fondo marino podria haber variado en funcion de las tasas de creacion de corteza a lo largo de la historia de la Tierra.
Para su trabajo, el equipo analizo perforaciones profundas en un sector del Atlantico Sur, seleccionando areas de corteza oceanica con edades entre 7 y 61 millones de anos. Recuperaron hasta 340 metros de corteza, empleando registros sismicos y diversas tecnicas de laboratorio para estudiar la composicion y los procesos de cementacion de estos depositos.
Los investigadores midieron la composicion quimica y la porosidad de los distintos componentes de las brechas, lo que permitio calcular su contenido de CO. Hallaron que estas acumulaciones presentan abundante porosidad -en promedio superior al 19% del volumen- y que esos espacios se rellenan gradualmente con minerales como la calcita y otros carbonatos en procesos que pueden durar decenas de millones de anos.
Ese mecanismo posibilita el almacenamiento solido de dioxido de carbono. Los analisis indicaron que el CO retenido en las muestras oscila entre el 4,9% y el 14,1% del peso, con un valor medio en torno al 7,5%.
El futuro del conocimiento sobre el almacenamiento natural de carbono
La identificacion de este sumidero obliga a revisar las estimaciones sobre el ciclo global del carbono, en particular las que abarcan el intercambio entre la corteza oceanica, los oceanos y la atmosfera en escalas de millones de anos.
Los resultados sugieren que el volumen de brechas de talud acumuladas en dorsales de expansion lenta puede absorber una parte significativa del CO emitido durante el volcanismo asociado a la formacion de corteza oceanica, y que este proceso podria ser relevante en margenes tectonicos similares en todo el mundo.
El estudio estima que la produccion actual de corteza oceanica alcanza unos 3,4 kilometros cuadrados por ano y que los flujos de CO vinculados a esa generacion de corteza podrian representar el 20% o mas del total emitido en ese proceso.
Los autores advierten que las variaciones historicas en las tasas de crecimiento de la corteza y en la abundancia de estos depositos podrian haber provocado oscilaciones importantes en el ciclo climatico de la Tierra. Incorporar este conocimiento ayudara a modelar con mayor precision la influencia de los oceanos y los procesos tectonicos en la regulacion atmosferica.
