Cambios orbitales pudieron influir en una crisis biológica oceánica
Cambios en la forma de la órbita de la Tierra alrededor del Sol pueden haber jugado un papel en un declive abrupto de la productividad biológica de los océanos hace 4,6 millones de años.
Es la conclusión de un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Uppsala, que analizó sedimentos extraidos de la perforación del fondo océanico para determinar cuándo y por qué un período a menudo denominado "floración biogénica" llegó a un final abrupto. Sus hallazgos se publican en Nature Communications.
Los sistemas oceánicos saludables contienen productores primarios saludables, como las algas diatomeas unicelulares y los cocolitóforos, que sustentan el resto de la vida en los océanos a través de las redes alimentarias marinas. Los productores primarios también liberan oxígeno y regulan el clima al absorber CO2 y unir el carbono en componentes sólidos que están enterrados en sedimentos de aguas profundas, lo cual es una solución efectiva a largo plazo para la eliminación de carbono de la atmósfera.
La mayoría de estas algas utilizan la luz solar, el CO2 y los nutrientes inorgánicos para desarrollar su masa corporal. Sin embargo, estos nutrientes se agotan rápidamente en las aguas superficiales iluminadas por el sol, si no se reponen por la mezcla del océano o se renuevan por el suministro del río.
A lo largo de la historia de la Tierra, los paleoceanógrafos reconstruyen los cambios en la productividad primaria observando los restos de algas enterrados en los sedimentos del suelo oceánico. Aunque solo una pequeña fracción de la producción de agua superficial se registra en los sedimentos marinos, en escalas de tiempo geológico, los cambios en la acumulación de sedimentos biogénicos (incluidas las escamas calcáreas de los cocolitóforos y las conchas silíceas de las diatomeas) están vinculados a cambios pasados en la productividad de los océanos.
Es importante comprender qué factores influyen en la productividad de los océanos a escala global, pero también a qué velocidad puede responder este complejo sistema a los cambios ambientales.
Durante muchas décadas, los geocientíficos han sabido acerca de un período prolongado de tiempo en el que la productividad de los océanos era mucho mayor que la actual. Esto ocurrió durante el Mioceno tardío hasta el Plioceno temprano (desde hace 9 a 3,5 millones de años) y el período a menudo se denomina "floración biogénica". Sin embargo, hasta la fecha, los científicos aún no comprenden completamente las razones por las que la productividad fue mucho mayor en el pasado, o por qué este período llegó a su fin.
En el nuevo estudio se combinaron múltiples núcleos de perforación de sedimentos de aguas profundas de todos los océanos principales para investigar qué causó el final de la alta productividad oceánica. Utilizando la perforación oceánica científica, es posible operar en aguas de hasta 4 kilómetros de profundidad y aun así perforar 1 kilómetro en los sedimentos, recuperando millones de años de historia oceánica.
Los sedimentos estudiados por el equipo se recuperaron de 200 a 350 metros por debajo del lecho marino en la plataforma del noroeste de Australia. Los investigadores midieron las tasas de acumulación de partículas biogénicas y combinaron sus datos con los recopilados previamente utilizando métodos similares en 16 ubicaciones adicionales. En primer lugar, se evaluó críticamente la precisión de las edades de cada conjunto de datos para garantizar comparaciones fiables entre las distintas regiones.
Sus resultados muestran que la productividad disminuyó abruptamente hace 4,6 millones de años en los trópicos. Una posible explicación de esta rápida disminución puede implicar la reducción de la intensidad de los monzones en el este de Asia y la disminución del suministro de nutrientes fluviales, coincidiendo con cambios en la forma de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.
El estudio agrega nuevas piezas al rompecabezas más grande, pero los mecanismos detrás de este evento necesitarán más estudio.
"Comprender el ritmo natural de los eventos pasados proporciona una buena vara de medición comparativa para los cambios que observamos en nuestro entorno hoy", dice el coautor Boris-Theofanis Karatsolis, doctorando en la Universidad de Uppsala.
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