Desde que los investigadores han determinado que el dióxido de carbono atmosférico era significativamente más bajo en las eras glaciales que en las etapas cálidas todavía debía encontrarse la razón. La teoría era que podía ser en función de la circulación oceánica, el hielo del océano, la carga de hierro o la temperatura.
Sin embargo, hasta ahora ningún modelo informático basado en evidencia existente ha sido capaz de explicar por qué los niveles de CO2 eran un tercio más bajos en la era glacial.
Un nuevo estudio publicado esta semana en Science Advances muestra una evidencia irresistible: la combinación entre la variación de la temperatura del agua y el polvo de hierro de los continentes del hemisferio sur.
El hierro y la temperatura claves para la concentración de dióxido de carbono de la atmósfera
«Muchos de los estudios anteriores que analizaron las temperaturas oceánicas suponían que las temperaturas oceánicas se enfriaban a la misma velocidad en todo el mundo: aproximadamente 2,5 grados (grados centígrados)», dijo Andreas Schmittner, climatólogo de la Universidad Estatal de Oregón y coautor en el estudio. «Cuando ejecutaron sus modelos, la temperatura representó solo una pequeña cantidad de disminución de CO2 en la atmósfera.»
«Ahora sabemos que los océanos se enfriaron mucho más en algunas regiones, hasta cinco grados (C) en las latitudes medias. Dado que el agua fría tiene un mayor grado de solubilidad de CO2, tiene el potencial de absorber mucho más carbono de la atmósfera, y dio cuenta que absorbían más CO2 de lo que explicaba su potencial».
Schmittner y sus colegas estiman que las temperaturas del océano más frías representan aproximadamente la mitad de la disminución del CO2 durante el último máximo glaciar. Dicen que otro tercio, aproximadamente, fue causado por un aumento en el polvo cargado de hierro que viene de los continentes y «fertiliza» la superficie del Océano Austral. Un aumento en el hierro aumentaría la producción de fitoplancton, absorbiendo más carbono y depositándolo en las profundidades del océano.
[box type=»shadow» align=»» class=»» width=»»]El hierro es uno de los factores limitantes para el crecimiento del fitoplacton por lo que su concentración es clave. A mayor cantidad de plancton y fitoplacton mayor cantidad de dióxido de carbono fijado de la atmósfera.[/box]
Los modelos de los investigadores sugieren que esta combinación representa más de tres cuartos de la cantidad reducida de CO2 en la atmósfera durante la última era glacial. Durante el último máximo glacial, los niveles de CO2 fueron aproximadamente 180 partes por millón, mientras que los niveles en 1800 (siglo XIX), justo antes de la Revolución Industrial, fueron aproximadamente 280 partes por millón.
Schmittner dijo que la cantidad restante de carbono reducido puede atribuirse a variaciones en la disponibilidad de nutrientes y / o alcalinidad del océano.
«El aumento en el hierro probablemente se debió a que el hielo recorrió el paisaje en Patagonia, Australia y Nueva Zelanda, sacándolo de las rocas y el suelo», dijo Schmittner. «Como hacía mucho frío y seco, el viento habría recogido este polvo y la habría depositado en el océano.
«Nuestro modelo tridimensional del océano global está de acuerdo con las observaciones de los sedimentos oceánicos del último máximo glaciar, lo que nos da un alto grado de confianza en los resultados».
Los investigadores dicen que cuando la Tierra se enfrió durante la última era glacial, los océanos también se enfriaron naturalmente, excepto cerca de las regiones polares, que ya estaban tan frías como podrían llegar a congelarse.
Durante las fases cálidas, la diferencia en las temperaturas de la superficie del océano entre las latitudes altas y las latitudes medias fue significativa.
A medida que el agua más caliente se mueve hacia la Antártida y comienza a enfriarse, el calor perdido entra en la atmósfera, lo que aumenta el potencial del océano para absorber el CO2.
«Es como cuando sacas una cerveza del refrigerador», dijo Schmittner. «A medida que se calienta, las burbujas salen. El dióxido de carbono es un gas y puede disolverse en el agua y penetrar en el océano desde la atmósfera, y es más soluble en agua más fría.
Pero ese proceso toma un tiempo y, por lo tanto, «El océano no se da cuenta de todo su potencial para absorber CO2 en las aguas alrededor de la Antártida que llenan gran parte del océano profundo».
Cuando los océanos de latitudes medias comenzaron a enfriarse, comenzaron a absorber más CO2 de la atmósfera y emitieron menos porque el agua más fría es más soluble en CO2.
«Fue la combinación perfecta que puede explicar casi exactamente por qué los niveles de CO2 fueron aproximadamente un tercio más bajos durante los periodos de la edad de hielo«, dijo Schmittner.
