Logo bio-infomedia.ro

Erupțiile vulcanice au declanșat acidificarea oceanelor

  • 8 ianuarie 2021
  • Mediu
Mostre de carbonat de calciu
Mostre de carbonat de calciu dintr-un sediment forat din Munții Pacificului Mijlociu. | Foto: UNIVERSITATEA NORTHWESTERN
  • Emisiile de dioxid de carbon în atmosferă, provenite de la erupțiile vulcanice, duc la acidificarea oceanelor, deoarece acest gaz se dizolvă în apa marină, creând un acid slab, care poate inhiba formarea carbonatului de calciu sau chiar dizolva carbonatul deja existent.
  • Acidificarea oceanelor perturbă ciclul carbonului și afectează organismele vii care își construiesc cochiliile și scheletele din carbonat de calciu (cum ar fi coralii).

În urmă cu 120 milioane de ani, pe Pământ au avut loc perturbări extreme ale mediului, care au îndepărtat oxigenul din oceane. Cunoscut sub denumirea de evenimentul anoxic oceanic (OAE) 1a, acesta a dus la o extincție în masă minoră, care a afectat întreaga planetă. În această perioadă a Cretacicului timpuriu, a dispărut o întreagă familie de nanoplancton marin.

Măsurând abundența izotopilor de calciu și stronțiu din fosilele de nanoplancton, oamenii de știință de la Universitatea Northwestern au ajuns la concluzia că erupția din marea provincie magmatică (LIP) Ontong Java a declanșat direct OAE1a. Aproximativ de mărimea Alaskăi, marea provincie magmatică Ontong Java a erupt timp de șapte milioane de ani, cel mai mare eveniment de acest tip cunoscut. În această perioadă, a aruncat cantități uriașe de dioxid de carbon în atmosferă, creând un efect de seră care a adus la acidificarea și sufocarea oceanelor.

Mergem înapoi în timp pentru a studia perioadele cu efect de seră deoarece Pământul se îndreaptă acum spre o altă astfel de perioadă, a declarat Jiuyuan Wang, de la Universitatea Northwestern. Singura cale de a prognoza viitorul este prin înțelegerea trecutului.

Studiul a fost publicat în revista Geology și este primul care utilizează măsurătorile de izotopi ai stronțiului pentru a analiza evenimentele anoxice oceanice din trecut. Andrew Jacobson, Bradley Sageman și Matthew Hurtgen, profesori de științe planetare și ale pământului la Universitatea Northwestern, au fost coautorii acestuia.

Nanoplanctonul și multe alte organisme marine își construiesc cochiliile din carbonat de calciu, același mineral care se găsește cretă, calcar sau în tabletele antiacide. Când dioxidul de carbon atmosferic se dizolvă în apa mării, el formează un acid slab, care poate inhiba formarea carbonatului de calciu sau chiar dizolva carbonatul deja existent.

Pentru studierea climatului Pământului de la începutul Cretacicului, cercetătorii au examinat o mostră (miez) de sediment lungă de 1600 m prelevată din Munții Pacificului Mijlociu. Carbonații din acest miez s-au format în ape puțin adânci, într-un mediu tropical din urmă cu aproximativ 127-100 milioane de ani, iar în prezent se găsesc în adâncurile oceanului.

Când de gândim la ciclul carbonului pe Pământ, carbonatul este unul dintre cele mai mari rezervoare de carbon, a declarat prof. Sageman Atunci când oceanul se acidifică, pur și simplu se topește carbonatul. Chiar acum putem observa cum acest fenomen afectează procesul de biomineralizare al organismelor care folosesc carbonatul pentru a-și construi cochiliile și scheletele, fapt care este o consecință a creșterii cantității de dioxid de carbon din atmosferă ca rezultat al activităților umane.

Câteva studii anterioare au analizat compoziția în izotopi ai calciului a carbonatului marin din trecutul geologic. Datele obținute pot fi interpretate în diferite feluri, însă carbonatul de calciu se poate modifica în timp, complicând interpretarea rezultatelor. În acest studiu, cercetătorii de la Universitatea Northwestern au analizat și izotopii stabili ai stronțiului - un oligoelement găsit în fosilele de carbonat - pentru a-și crea o imagine mai largă.

Informațiile privind izotopii de calciu pot fi interpretate în diferite feluri, a declarat prof. Jacobson. Studiul nostru speculează informațiile că izotopii de calciu și stronțiu se comportă în mod similar în timpul formării carbonatului de calciu, dar nu și în timpul transformărilor ce apar după sedimentare.

Izotopii stabili ai stronțiului suferă mai puține transformări chimice și fizice în decursul timpului. Pe de altă parte, izotopii calciului pot fi ușor alterați în anumite condiții.

Echipa de cercetători a analizat izotopii de stronțiu și calciu utilizând tehnici de înaltă precizie, în laboratorul prof. Jacobson de la Universitatea Northwestern. Metodele implică dizolvarea mostrelor de carbonat și separarea elementelor, urmate de analiza cu spectrometrul de masă cu ionizare termică.

Oamenii de știință suspectau de mult timp că erupțiile vulcanice duc la acidificarea oceanelor. Există o legătură directă între acidificarea oceanului și nivelurile de dioxid de carbon din atmosferă, a declarat prof. Jacobson. Studiul nostru oferă dovezi-cheie care fac legătura dintre erupțiile din marea provincie magmatică Ontong Java și acidificarea oceanului.

Înțelegând modul în care oceanele au răspuns la încălzirea extremă și la creșterea cantității de dioxid de carbon din atmosferă, oamenii de știință își pot forma o idee despre cum va reacționa planeta la schimbările climatice cauzate de om. În prezent, oamenii împing Pământul către un nou tip de climat, care produce acidificarea oceanelor și care, probabil, va duce la o altă extincție în masă.

Diferența dintre perioadele cu efect de seră din trecut și încălzirea cauzată de oameni este scara de timp, a declarat prof. Sageman. Evenimentele din trecut s-au desfășurat pe parcursul a mii sau chiar milioane de ani. În schimb, noi am produs același nivel de încălzire (sau mai mult) în mai puțin de 200 de ani.

Source Sursa: www.phys.org
Text: Amanda Morris
Foto: Universitatea Northwestern



Din aceeași categorie

Șopârlă din genul Anolis

O parte din pădurea amazoniană, în pragul colapsului

6 ianuarie 2021 | Schimbări climatice

O nouă sursă naturală de dioxid de carbon

22 decembrie 2020 | Schimbări climatice