Representación de las capas internas de la Tierra.
Lleva 120.000 millones de años cambiando el clima de la Tierra: el efecto 'oculto' del núcleo en la temperatura del planeta
Un estudio señala la importancia que tiene el intercambio de gases en las capas de la Tierra en las tendencias climáticas.
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Hay una forma poco intuitiva, y bastante elegante, de contar la historia del clima terrestre: no empieza en la atmósfera, sino en la corteza, en la parte del planeta que se rompe, se separa, se hunde y se recicla a cámara lenta. Durante los últimos 540 millones de años, la Tierra ha alternado épocas icehouse, algo así como época de hielo —con casquetes polares extendidos y temperaturas más bajas— y fases greenhouse, época invernadero —más cálidas y con CO2 elevado—.
Llevamos décadas vinculando esos vaivenes a cambios en dióxido de carbono, pero un estudio publicado en Communications Earth & Environment propone que estábamos mirando demasiado al lugar equivocado: no solo importan los volcanes de las zonas de choque de placas; también —y durante gran parte del tiempo, más— los "desgarros”"donde las placas se separan.
La idea central es un ciclo que suele sonar abstracto hasta que se le pone imagen mental. El océano actúa como un enorme sumidero: toma CO2 de la atmósfera y lo almacena, en parte, en forma de carbonatos y sedimentos ricos en carbono que se acumulan en el fondo marino. Con el tiempo geológico, esa "carga" viaja sobre placas oceánicas que se desplazan como cintas transportadoras. Cuando esas placas acaban en una zona de subducción, donde una placa se hunde bajo otra, parte del carbono vuelve al interior profundo y otra parte regresa a la superficie mediante procesos metamórficos y magmáticos, alimentando el CO2 que puede terminar en la atmósfera. Es el llamado ciclo profundo del carbono, una pieza clave para entender cómo el planeta regula su propio termostato a escalas de millones de años.
Un grifo y un desagüe
Hasta aquí entraría la explicación "de manual": volcanes emiten CO2, el CO2 calienta, y el planeta alterna entre etapas frías (icehouse, con hielos extendidos) y etapas cálidas (greenhouse, con menos hielo). Lo interesante del trabajo de Ben R. Mather es que intenta ir un paso más allá y reconstruir ese tira y afloja con una ambición poco habitual en paleoclima: meter en la misma ecuación la tectónica global y el ciclo del carbono, y hacerlo de forma cuantitativa, no solo narrativa.
La idea central se entiende con una imagen muy simple: la atmósfera tiene un grifo y un desagüe. El grifo es la desgasificación, el CO2 que entra al sistema desde el interior de la Tierra por distintos "conductos" geológicos. Ahí entran arcos volcánicos, dorsales oceánicas y rifts continentales. Ojo, en un rift las placas no "se juntan"; más bien se separan, la litosfera se estira y se abre una fractura por la que puede ascender material caliente. Lo que sí es cierto es que son zonas donde la Tierra "respira" gases hacia fuera. El desagüe es el secuestro, el carbono que termina atrapado en rocas y sedimentos y, sobre todo, el que se incorpora a la corteza oceánica y viaja con las placas, quedando almacenado durante mucho tiempo.
Según el artículo, los grandes cambios de estado climático (pasar de icehouse a greenhouse, o al revés) se entienden como un balance entre esas dos fuerzas: cuánto CO2 entra frente a cuánto queda retirado del "circuito rápido" del clima. Si el sistema tiene relativamente más "salidas" (más carbono liberado a la atmósfera) que "entradas" de secuestro, el planeta tiende a un mundo greenhouse: más CO2 disponible, más efecto invernadero. Si ocurre lo contrario —si predomina el secuestro en los reservorios asociados a placas oceánicas y sedimentación—, el resultado favorece un mundo icehouse, con menos CO2 atmosférico y condiciones más propicias para glaciaciones.
La clave está en quién lleva el volante. Durante mucho tiempo, el protagonismo se lo llevaron los arcos volcánicos de los márgenes convergentes: el volcanismo típico de zonas de subducción, el que asociamos al "anillo de fuego" del Pacífico. La lógica era clara: cuando una placa oceánica se hunde bajo otra, se calienta, libera fluidos, se funde parcialmente el manto y aparecen cadenas de volcanes que pueden emitir CO2. Además, el proceso puede "cocinar" rocas carbonatadas y contribuir a esa liberación.
Cuando mandan las grietas
Mather no niega ese papel, pero propone un cambio de foco para buena parte de la historia geológica: antes de hace unos 100 millones de años, la mayor parte de la desgasificación podría haber venido de las dorsales oceánicas (las grietas gigantes del fondo marino donde se crea nueva corteza) y de los rifts continentales (fracturas en continentes que pueden acabar abriendo nuevos océanos). Es decir, durante una parte larga del Fanerozoico, el motor principal del CO2 no habría estado tanto en los bordes donde la corteza se destruye (subducción), sino en las zonas donde la corteza se fabrica y la litosfera se rompe, abriendo vías directas para que el interior del planeta alimente la atmósfera.
Esto cuadra bastante bien con lo que ya se entiende de las dorsales oceánicas: son, literalmente, cintas transportadoras geológicas. En esas cordilleras submarinas las placas se separan, asciende material caliente, se forma basalto nuevo y, de paso, ocurre un intercambio químico muy intenso entre roca recién nacida y agua de mar (sobre todo en sistemas hidrotermales). Es un escenario perfecto para mover elementos —y también carbono— entre el interior del planeta y el océano/atmósfera.
![Render 3D con las capas de la estructura de la Tierra.](["https:\/\/s3.elespanol.com\/2023\/10\/25\/ciencia\/investigacion\/804679821_237080524_320x180.jpg"])
En el mundo actual ya existen estimaciones del CO2 asociado a las dorsales, tanto por la propia producción de corteza como por la desgasificación de basaltos de dorsal, aunque con incertidumbres inevitables. Medir flujos globales en el fondo marino no es como poner un contador en una chimenea. El nuevo trabajo se apoya en una idea clave y bastante intuitiva: si la dorsal "fabrica" corteza más rápido, tiende a "respirar" más. Es decir, la desgasificación de dorsal escala con la tasa de creación de corteza, y esa tasa —la velocidad a la que se abre el fondo oceánico— ha cambiado mucho a lo largo del tiempo geológico.
Además, el estudio mete números en otro punto caliente del sistema: los rifts continentales, grandes zonas donde un continente se estira y se fractura (el tipo de proceso que, con el tiempo, puede abrir un nuevo océano). ¿Y por qué entonces los arcos volcánicos parecen ganar peso en tiempos relativamente recientes? Aquí entra un actor diminuto con consecuencias colosales: los calcificadores planctónicos.
Grupos como los cocolitóforos (fitoplancton con placas de carbonato) y los foraminíferos planctónicos ayudan a convertir carbono disuelto en calcita y a "exportarlo" al fondo del mar cuando mueren y se sedimentan. El trabajo argumenta que, a partir del momento en que estos organismos se diversifican y se expanden por los océanos, crece el volumen de sedimentos carbonatados susceptibles de viajar en placas y terminar alimentando el CO2 liberado en entornos de subducción y arco.
