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Vulcanismo, extinción y medio ambiente

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Vulcanismo, extinción y medio ambiente


Área: GeologíaMedio ambiente — Miércoles, 12 de Mayo de 2010
Dos resultados recientes nos recuerdan, una vez más, la amenaza que supone la emisión de gases de efecto invernadero. En el pasado el vulcanismo ya produjo problemas de este tipo.
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El equipo de Payne frente a un afloramiento de caliza. Fuente: Stanford University.
Un volcán islandés (Eyjafjallajökull) expulsa un poco de ceniza durante unos días y el tráfico aéreo europeo se paraliza, produciendo cuantiosas pérdidas económicas y numerosos trastornos a los viajeros. Pero, ¿y si volcanes similares a éste estuvieran expulsando gases y otros materiales durante más tiempo, como por ejemplo un millón de años? Esto ya sucedió en el pasado y el estudio de este tipo de fenómenos y sus consecuencias para la vida en la Tierra nos pone en la verdadera perspectiva en la que se encuentra el ser humano: ocupamos una brevísima ventana de tiempo geológico. 
Dos estudios recientes nos hablan de la actividad volcánica del pasado y de cómo afectó a la vida en la Tierra de aquel entonces. También son importantes a la hora saber cómo pueden afectar las emisiones contaminantes humanas a la Tierra y a nosotros mismos.
Nuevas pruebas encontradas en rocas calizas chinas sugieren que una actividad volcánica masiva expulsó tanto dióxido de carbono durante un millón de años que produjo la mayor extinción masiva sobre la Tierra. Naturalmente hablamos de la extinción que se produjo al final del Pérmico, hace 250 millones de años. Este dióxido de carbono acidificó el agua oceánica de tal modo que el 90% de las especies marinas se extinguieron, así como un 75% de las especies terrestres.
En aquella época los océanos eran ricos en vida, con corales, algas, almejas, caracoles proliferando por doquier, algo que se puede apreciar muy bien en las rocas calizas de la época y gracias a que estos seres fosilizan bastante bien. Después hay un cambio abrupto en el registro fósil y prácticamente sólo queda un mundo dominado por bacterias.
Según el autor principal del estudio, Jonathan Payne, de Stanford University, el calcio que se encuentra en las calizas de provincia china de Guizhou puede ayudar a responder la pregunta que los científicos han estado debatiendo durante décadas: ¿qué produjo esta extinción masiva?
Se han propuesto diversas respuesta a esta pregunta que incluyen la típica del meteorito, bajos niveles de oxígeno en el agua y el vulcanismo. Sin embargo, ha sido difícil destacar una de ellas.
Payne y sus colaboradores pensaban que los isótopos de carbono apuntaban al origen volcánico de la extinción, pero no podían distinguir definitivamente esta posibilidad de las demás en el registro geológico.
Hace dos años se dieron cuenta que el calcio de las rocas calizas podía ser la respuesta al problema, porque los distintos isótopos de este elemento podían hacer destacar una de las posibilidades en el escenario de extinción. Así que estudiaron la razón entre la cantidad de isótopos pesados de calcio frente a ligeros en rocas de ese periodo. Pudieron inferir que en esa época se produjo un cambio químico y determinar su origen. Concretamente se produjo una acidificación del agua marina que encaja con la firma dejada por el dióxido de carbono liberado por volcanes. Según los autores del estudio los volcanes culpables de esta extinción probablemente serían los que en aquella época entraron en erupción en lo que hoy es Siberia.
Calculan que las erupciones duraron hasta un millón de años, liberando de 13.000 a 43.000 gigatoneladas de carbono a la atmósfera. Si el ser humano quemara todas las reservas de combustible fósil (algo a lo que parece estamos dispuestos) liberaría unas 5000 gigatoneladas.
Durante estas erupciones grandes cantidades de dióxido de carbono y roca fundida se abrieron paso a través de la corteza terrestre quemando las rocas calizas y liberando dióxido de carbono a la atmósfera. Esto hizo que el agua del océano y de la lluvia fuera más ácida, disolviendo más calcio en el océano.
Según Payne, aunque la humanidad no puede liberar tanta cantidad de dióxido de carbono como los volcanes siberianos de aquella época lo podemos hacer a un ritmo más rápido. El caso de la extinción del Permico se debe ver como el peor escenario posible al que podríamos enfrentarnos si seguimos quemando combustibles fósiles y aumentando la acidez oceánica. “No necesariamente terminaremos en un mundo que se parezca al que surgió después de la extinción del Pérmico, pero ese evento resalta el hecho de que las cosas van muy, muy mal”, añade Payne.
El National Resource Council informó recientemente que la química del océano está cambiando más rápido de lo que lo ha hecho en los últimos cientos de miles de años debido al dióxido de carbono liberado por la actividad humana y que finalmente acidifica el agua oceánica.
Diversos estudios han mostrado que el aumento de acidez oceánica disminuye la actividad fotosintética, la absorción de nutrientes y altera el crecimiento y reproducción de los organismos marinos.
Además de seguir estudiando estas rocas chinas, el equipo de investigadores estudiará otras en Turquía central, sur de Japón y este de China.
Pero no hace falta retrotraerse hasta hace 250 millones de años. Hace 55 millones de años la temperatura del planeta subió 5 grados y permaneció así durante 170.000 años. Miles de especies marinas desaparecieron entonces, aunque esto coincidió con la diversificación de las plantas y el dominio de los mamíferos. Según unos científicos, este hecho también se debió a una serie de erupciones, esta vez submarinas, que saturaron la atmósfera con billones de toneladas de metano, un potente gas de efecto invernadero.
Los investigadores han estado buscando durante mucho tiempo la causa del cambio climático denominado Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM en sus siglas en inglés). Hace 5 años una posible respuesta a este misterio apareció en los testigos obtenidos por perforación y los datos sísmicos del mar de Noruega.
Estos testigos y datos sísmicos indicaban que una vez hubo cráteres de 700 km de ancho en el fondo del océano. Esto sugería que el área había experimentado una actividad volcánica nunca vista en la historia humana. Además, los cráteres estaban en una región que contiene grandes reservas de metano.
Henrik Svensen, de la Universidad de Oslo, y sus colaboradores estudiaron los cristales de zircón encontrados en los sedimentos marinos obtenidos en esas perforaciones. Analizando las proporciones de isótopos de uranio y plomo concluyeron que los sedimentos tenían 55 millones de años, es decir, se formaron justo cuando empezó el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno.
Según este grupo de investigadores el magma de los cráteres calentó los sedimentos que había por encima, liberándose grandes cantidades de metano. Este gas burbujeó hasta llegar a la atmósfera en donde permaneció durante 200.000 años, produciendo un potente efecto invernadero.
El resultado, aunque convence a expertos del campo como Matthew Huber de Purdue University, no convence a otros, como Alan Jay Kaufman, de University of Maryland. Según éste último, el estudio apunta a que las erupciones coincidieron en el tiempo con el PETM, pero que no se demuestra una relación causa-efecto. Así por ejemplo, no se cuantifica el metano liberado.
Recordemos que uno de los miedos de los climatólogos es que el aumento de temperatura producido por el calentamiento global libere de manera irreversible metano en grandes cantidades procedentes del permafrost y de los claratos oceánicos.
El efecto de la acidificación oceánica también es un grave problema actual para el que no se ha propuesto ninguna solución, ni siquiera de geoingeniería global. Es el producto de nuestras emisiones de dióxido de carbono.
Estamos comprando distintos y muchos números a una lotería cuyo “premio” supondría el fin del mundo tal y como lo conocemos. De momento no estamos haciendo nada para evitar que nos toque “el gordo” y ni siquiera tomamos nota de los eventos del pasado que nos informan de lo que puede pasar si continuamos en nuestra actual trayectoria suicida.
Un argumento erróneo que se suele utilizar en estos casos es suponer que puede haber extinciones (al fin y al cabo se supone que el ser humano tiene más derechos que cualquier otra especie) sin que afecte al ser humano, pero esto no es así. La realidad es que necesitamos la biodiversidad más que nunca en un planeta de seis mil millones de personas que serán nueve mil millones en 2050, como recordaba recientemente Achim Steiner, director ejecutivo del Programa de Medio Ambiente de la ONU. La biodiversidad permite el funcionamiento de los ecosistemas de los cuales nosotros dependemos para obtener comida y agua. El ser humano forma parte de los ecosistemas y no podemos sustraernos a ellos.
Perdemos ya biodiversidad a un ritmo nunca visto antes sin necesidad de castástrofes volcánicas o de una acidificación océanica o cambio climático pronunciados. Los niveles de extinción de especies pueden llegar a ser ya mil veces superiores a lo que se consideraría normal. Las emisiones antropogénicas sólo empeorarán la situación.
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Thalia