Un estudio dirigido por la Universidad de Oxford (Reino Unido) ha desmentido la idea de que la erosión natural de las rocas actúa como un sumidero de CO2, y en cambio asegura que también puede actuar como una gran fuente de emisión de este gas, rivalizando incluso con las cantidades que emiten los volcanes. Los resultados, publicados en la revista Nature, pueden tener importantes implicaciones para la gestión del cambio climático.
Las rocas contienen una enorme reserva de carbono a partir de los antiguos restos de plantas y animales que vivieron hace millones de años. Ello supone que el llamado «ciclo geológico del carbono» actúa como un termostato que ayuda a regular la temperatura de la Tierra.
Por ejemplo, durante la erosión química las rocas pueden absorber CO2 cuando ciertos minerales son atacados por el ácido que se encuentra en el agua de lluvia. Este proceso ayuda a contrarrestar el CO2 que liberan continuamente los volcanes del mundo y, de hecho, forma parte del ciclo natural del carbono de la Tierra que ha ayudado a mantener la superficie habitable para la vida desde hace mil millones de años o más.
Por primera vez, un estudio científico ha desvelado que existe un proceso natural de liberación de CO2 desde las rocas a la atmósfera
Sin embargo, por primera vez un estudio científico ha desvelado que existe un proceso natural de liberación de CO2 desde las rocas a la atmósfera. No solo eso. Los investigadores han descubierto que esa emisión es tan significativa como el CO2 liberado por los volcanes de todo el planeta. Actualmente, y debido a la novedad del hallazgo, este proceso no está incluido en la mayoría de modelos que estudian el ciclo natural del carbono.
Rocas emisoras de gas, en vez de secuestradoras
El proceso ocurre cuando las rocas que se formaron en los antiguos fondos marinos (donde las plantas y los animales fueron enterrados en sedimentos) son empujadas hacia la superficie de la Tierra, por ejemplo cuando se forman montañas como el Himalaya o los Andes. Esto expone el carbono orgánico de las rocas al oxígeno del aire y del agua, que puede reaccionar y liberar CO2. Esto significa que las rocas erosionadas podrían ser una fuente de CO2, en lugar de capturar dicho gas, como hasta ahora se había supuesto.
Hasta ahora, había resultado difícil medir la liberación de este CO2 procedente de la erosión del carbono orgánico en las rocas. Pero en el nuevo estudio, los investigadores utilizaron un elemento trazador (renio) que se libera en el agua cuando el carbono orgánico de la roca reacciona con el oxígeno.
El muestreo del agua de los ríos para medir los niveles de renio permite cuantificar la liberación de CO2. Sin embargo, tomar muestras de toda el agua de los ríos del mundo para obtener una estimación global sería un desafío realmente considerable, admiten los autores del estudio.
Para ampliar la escala y aplicarla a la superficie de la Tierra, los investigadores hicieron dos cosas. Primero, determinaron cuánto carbono orgánico hay presente en las rocas cercanas a la superficie. En segundo lugar, estudiaron en qué lugares está más expuesto a la erosión, sobre todo por ser lugares montañosos y muy empinados.
El profesor Jesse Zondervan, investigador que dirigió el estudio en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford, ha declarado: «El reto era cómo combinar estos mapas globales con los datos de los ríos, teniendo en cuenta las incertidumbres. Suministramos todos nuestros datos a una supercomputadora en Oxford, simulando la compleja interacción de procesos físicos, químicos e hidrológicos. Al montar este vasto rompecabezas planetario, finalmente pudimos estimar el dióxido de carbono total emitido a medida que estas rocas se erosionan y envían al aire su antiguo carbono».
Esto podría compararse con la cantidad de CO2 que podría extraerse mediante la erosión natural de los minerales de silicato de las rocas. Los resultados identificaron muchas áreas grandes donde la meteorización era una fuente de CO2, desafiando la visión actual sobre cómo la meteorización impacta el ciclo del carbono.
Grandes cordilleras que emiten CO2
Los puntos críticos de liberación de CO2 se concentran, según las conclusiones alcanzadas, en cadenas montañosas con altas tasas de elevación que exponen las rocas sedimentarias, como el Himalaya oriental, las Montañas Rocosas y los Andes. Se descubrió que la liberación global de CO2 por la erosión del carbono orgánico de las rocas es de 68 megatoneladas de carbono por año.
El profesor Robert Hilton (Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Oxford), que dirige el proyecto de investigación ROC-CO2 que apoyó el estudio, dijo: «Esto supone aproximadamente 100 veces menos que las emisiones humanas actuales de CO2 al quemar combustibles fósiles, pero es similar a la cantidad de CO2 que liberan los volcanes de todo el mundo, lo que significa que es un actor clave en el ciclo natural del carbono de la Tierra».
Estos flujos podrían haber cambiado durante el pasado de la Tierra. Por ejemplo, durante los períodos de formación de montañas en los que surgen muchas rocas que contienen materia orgánica, la liberación de CO2 pudo haber sido mayor, lo que influyó en el clima global en el pasado.
El trabajo, que sigue en curso, está investigando cómo los cambios en la erosión debido a las actividades humanas, junto con el mayor calentamiento de las rocas debido a los cambios climáticos antropogénicos, podrían aumentar esta emisión natural de carbono.
Una pregunta que el equipo se hace ahora es si esta liberación natural de CO2 aumentará durante el próximo siglo. «Actualmente no lo sabemos; nuestros métodos nos permiten proporcionar una estimación global sólida, pero aún no evaluamos cómo podría cambiar», dice Hilton.
Estudio de referencia: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06581-9
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