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El interior de la Tierra ingiere más carbono de lo que piensas, encerrándolo profundamente

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Crédito: NASA

Científicos de la Universidad de Cambridge y NTU Singapur han descubierto que las colisiones de placas tectónicas en cámara lenta arrastran más carbono al interior de la Tierra de lo que se pensaba anteriormente.

Descubrieron que el carbono absorbido hacia el interior de la Tierra en las zonas de subducción, donde las placas tectónicas chocan y se sumergen en el interior de la Tierra, tiende a permanecer encerrado en las profundidades, en lugar de resurgir, en forma de emisiones volcánicas.

“Actualmente tenemos un conocimiento bastante bueno de los depósitos de carbono en la superficie y los flujos entre ellos, pero sabemos mucho menos sobre los depósitos de carbono en el interior de la Tierra, que ciclan el carbono durante millones de años. «- Stefan Farsang

Sus hallazgos, publicados en Comunicación de la naturaleza, sugieren que solo alrededor de un tercio del carbono reciclado bajo cadenas volcánicas regresa a la superficie a través del reciclaje, a diferencia de las teorías anteriores de que lo que en su mayoría baja aumenta.

Una de las soluciones para luchar contra el cambio climático es encontrar formas de reducir la cantidad de CO2 en la atmósfera terrestre. Al estudiar el comportamiento del carbono en las profundidades de la Tierra, que alberga la mayor parte del carbono de nuestro planeta, los científicos pueden comprender mejor todo el ciclo de vida del carbono en la Tierra y cómo circula entre la atmósfera, los océanos y la vida en la superficie. .

Las partes mejor entendidas del ciclo del carbono se encuentran en la superficie de la Tierra o cerca de ella, pero las reservas profundas de carbono desempeñan un papel clave en el mantenimiento de la habitabilidad de nuestro planeta mediante la regulación del CO atmosférico.2 niveles. «Actualmente tenemos un conocimiento bastante bueno de los depósitos de carbono en la superficie y los flujos entre ellos, pero sabemos mucho menos sobre los depósitos de carbono en el interior de la Tierra, que ciclan el carbono durante millones de años», dijo el autor principal Stefan Farsang, quien realizó la investigación mientras haciendo un doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge.

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Hay varias formas en que el carbono se libera a la atmósfera (como el CO2) pero solo hay una forma en que puede regresar al interior de la Tierra: a través de la subducción de placas. Aquí, el carbono de la superficie, por ejemplo en forma de conchas y microorganismos que han bloqueado el CO atmosférico2 en sus caparazones, se canaliza al interior de la Tierra. Los científicos creían que gran parte de este carbono se devolvía a la atmósfera en forma de CO.2 a través de las emisiones de los volcanes. Pero el nuevo estudio revela que las reacciones químicas que tienen lugar en las rocas envueltas en las zonas de subducción atrapan el carbono y lo envían más profundamente dentro de la Tierra, evitando que parte de él regrese a la superficie de la Tierra.

El equipo llevó a cabo una serie de experimentos en la Instalación de Radiación Sincrotrón Europea. «La ESRF tiene instalaciones de primera y la experiencia que necesitábamos para lograr nuestros resultados», dijo el coautor Simon Redfern, Decano de la Facultad de Ciencias de la NTU de Singapur. , “La instalación puede medir concentraciones muy bajas de estos metales bajo las condiciones de alta presión y temperatura que nos interesan. Para replicar las altas presiones y temperaturas de las zonas de subducción, utilizaron un «yunque de diamante» calentado, en el que se logran presiones extremas presionando dos pequeños yunques de diamante contra la muestra.

El trabajo respalda la creciente evidencia de que las rocas carbonatadas, que tienen la misma composición química que la tiza, se vuelven menos ricas en calcio y más ricas en magnesio cuando se canalizan más profundamente en el manto. Esta transformación química hace que el carbonato sea menos soluble, lo que significa que no es absorbido por los fluidos que alimentan a los volcanes. En cambio, la mayoría del carbonato se hunde más profundamente en el manto donde eventualmente puede convertirse en diamante.

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«Todavía hay mucha investigación por hacer en esta área», dijo Farsang. “En el futuro, nuestro objetivo es refinar nuestras estimaciones mediante el estudio de la solubilidad de los carbonatos en un rango más amplio de temperatura y presión y en varias composiciones de fluidos. «

Los resultados también son importantes para comprender el papel de la formación de carbonatos en nuestro sistema climático de manera más general. «Nuestros resultados muestran que estos minerales son muy estables y ciertamente pueden atrapar CO2 de la atmósfera en formas minerales sólidas que podrían resultar en emisiones negativas ”, dijo Redfern. El equipo analizó el uso de métodos similares para capturar carbono, que desplaza el CO atmosférico2 almacenado en rocas y océanos.

“Estos resultados también nos ayudarán a comprender mejores formas de bloquear el carbono en la Tierra sólida, fuera de la atmósfera. Si podemos acelerar este proceso más rápido de lo que maneja la naturaleza, podría resultar una forma de ayudar a resolver la crisis climática ”, dijo Redfern.

Referencia: «Ciclo profundo del carbono restringido por la solubilidad del carbonato» por Stefan Farsang, Marion Louvel, Chaoshuai Zhao, Mohamed Mezouar, Angelika D. Rosa, Remo N. Widmer, Xiaolei Feng, Jin Liu y Simon AT Redfern, 14 de julio de 2021, Comunicación de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41467-021-24533-7

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La ISS puede ser más visible en el cielo nocturno durante todo mayo. He aquí cómo verlo

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La ISS puede ser más visible en el cielo nocturno durante todo mayo.  He aquí cómo verlo

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Si tiene la suerte de estar ubicado lejos de luces brillantes, tome un sillón largo o un sillón y póngase cómodo. Una vez que tus ojos se hayan adaptado completamente a la oscuridad, podrás contar varios cientos de estrellas de distintos grados de brillo.

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Cómo un débil pulso magnético pudo haber reiniciado la evolución hace 600 millones de años

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Cómo un débil pulso magnético pudo haber reiniciado la evolución hace 600 millones de años

La investigación sugiere que el estado inusual del campo magnético de la Tierra durante el período de Ediacara podría haber influido significativamente en el desarrollo de vida compleja al alterar los niveles de oxígeno atmosférico. El estudio revela que este período experimentó el campo magnético más débil jamás registrado, lo que podría haber permitido una mayor oxigenación, sustentando formas de vida más grandes y activas. Esta mejor comprensión de la dinámica geomagnética y evolutiva ofrece una idea del potencial de vida en otros planetas. Crédito: SciTechDaily.com

La evidencia sugiere que un campo magnético débil hace millones de años podría haber impulsado la proliferación de la vida.

El período de Ediacara, que abarca aproximadamente entre 635 y 541 millones de años, fue un período crucial en la historia de la Tierra. Esto marcó una era de transformación en la que surgieron organismos multicelulares complejos, allanando el camino para la explosión de la vida.

Pero, ¿cómo se produjo esta oleada de vida y qué factores en la Tierra pudieron haber contribuido a ella?

Investigadores de la Universidad de Rochester han descubierto pruebas convincentes de que el campo magnético de la Tierra se encontraba en un estado muy inusual cuando los animales macroscópicos del período Ediacara se diversificaban y prosperaban. Su estudio, publicado en Naturaleza Comunicaciones Tierra y medio ambienteplantea la cuestión de si estas fluctuaciones en el antiguo campo magnético de la Tierra condujeron a cambios en los niveles de oxígeno que podrían haber sido cruciales para la proliferación de formas de vida hace millones de años.

Fauna de Ediacara

Investigadores de la Universidad de Rochester estudiaron el campo magnético de la Tierra durante el Período de Transformación de Ediacara, que se extendió hace aproximadamente entre 635 y 541 millones de años. La investigación plantea interrogantes sobre los factores que podrían haber impulsado la aparición de organismos multicelulares complejos, como la fauna de Ediacara, notable por su parecido con los primeros animales. Crédito: Ilustración de la Universidad de Rochester / Michael Osadciw

Según John Tarduno, profesor William Kenan, Jr. en el Departamento de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente, una de las formas de vida más notables del período de Ediacara fue la fauna de Ediacara. Se destacaban por su parecido con los primeros animales: algunos incluso alcanzaban más de un metro (tres pies) y eran móviles, lo que indica que probablemente necesitaban más oxígeno que las formas de vida anteriores.

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«Las ideas anteriores sobre la aparición de la espectacular fauna de Ediacara incluían factores genéticos o ecológicos, pero la proximidad con el campo geomagnético ultradébil nos motivó a revisar las cuestiones medioambientales y, en particular, la oxigenación de la atmósfera y los océanos», explica Tarduno. , quien también es decano de investigación de la Facultad de Artes y Ciencias y de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.

Los misterios magnéticos de la Tierra

Aproximadamente a 1.800 millas debajo de nosotros, el hierro líquido burbujea en el núcleo externo de la Tierra, creando el campo magnético protector del planeta. Aunque invisible, el campo magnético es esencial para la vida en la Tierra porque protege al planeta del viento solar, es decir, del flujo de radiación solar. Pero el campo magnético de la Tierra no siempre ha sido tan poderoso como lo es hoy.

Los investigadores han sugerido que un campo magnético inusualmente débil puede haber contribuido al surgimiento de la vida animal. Sin embargo, examinar el vínculo ha sido difícil debido a los datos limitados sobre la intensidad del campo magnético durante este tiempo.

Fauna de Dickinsonia Ediacaran

Huella fósil de Dickinsonia, un ejemplo de la fauna de Ediacara, encontrada en la actual Australia. Crédito: Shuhai Xiao, Virginia Tech

Tarduno y su equipo utilizaron estrategias y técnicas innovadoras para examinar la intensidad del campo magnético estudiando el magnetismo encerrado en antiguos cristales de feldespato y piroxeno de la roca anortosita. Los cristales contienen partículas magnéticas que preservan la magnetización de la formación de minerales. Al datar rocas, los investigadores pueden construir una línea de tiempo del desarrollo del campo magnético de la Tierra.

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Aproveche las herramientas de vanguardia, incluido un CO2 láser y el magnetómetro del Dispositivo de Interferencia Cuántica Superconductora (SQUID) del laboratorio, el equipo analizó con precisión los cristales y el magnetismo encerrados en su interior.

Un campo magnético débil

Sus datos indican que el campo magnético de la Tierra, en ocasiones durante el período de Ediacara, era el campo más débil conocido hasta la fecha (hasta 30 veces más débil que el campo magnético actual) y que la intensidad del campo magnético ultradébil duró al menos 26 millones de años.

Un campo magnético débil facilita que las partículas cargadas del sol eliminen átomos ligeros como el hidrógeno de la atmósfera, provocando que escapen al espacio. Si la pérdida de hidrógeno es significativa, es posible que quede más oxígeno en la atmósfera en lugar de reaccionar con el hidrógeno para formar vapor de agua. Estas reacciones pueden provocar una acumulación de oxígeno con el tiempo.

Fauna Fractofusus Ediacara

Impresión fósil de Fractofusus, un ejemplo de la fauna de Ediacara, encontrada en lo que hoy es Terranova, con un centavo canadiense cerca para escalar. Crédito: Shuhai Xiao, Virginia Tech

La investigación de Tarduno y su equipo sugiere que durante el período Ediacárico, el campo magnético ultradébil provocó una pérdida de hidrógeno durante al menos decenas de millones de años. Esta pérdida puede haber provocado una mayor oxigenación de la atmósfera y la superficie de los océanos, permitiendo el surgimiento de formas de vida más avanzadas.

Tarduno y su equipo de investigación descubrieron previamente que el campo geomagnético se recuperó durante el período Cámbrico posterior, cuando la mayoría de los grupos de animales comenzaron a aparecer en el registro fósil, y que el campo magnético protector se restableció, permitiendo que la vida floreciera.

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«Si el campo extraordinariamente débil hubiera permanecido después del Ediacara, la Tierra podría ser muy diferente del planeta rico en agua que es hoy: la pérdida de agua la habría secado gradualmente», dice Tarduno.

Dinámica básica y evolución.

El trabajo sugiere que comprender el interior de los planetas es crucial para considerar el potencial de vida más allá de la Tierra.

«Es fascinante pensar que los procesos en el núcleo de la Tierra podrían, en última instancia, estar relacionados con la evolución», dice Tarduno. «Mientras pensamos en la posibilidad de que haya vida en otros lugares, también debemos considerar cómo se forman y crecen los interiores de los planetas».

Para obtener más información sobre esta investigación, consulte Cómo el débil campo magnético de la Tierra ayudó al surgimiento de vida compleja.

Referencia: “El casi colapso del campo geomagnético puede haber contribuido a la oxigenación atmosférica y la radiación animal durante el período de Ediacara” por Wentao Huang, John A. Tarduno, Tinghong Zhou, Mauricio Ibañez-Mejia, Laércio Dal Olmo-Barbosa, Edinei Koester, Eric G. Blackman, Aleksey V. Smirnov, Gabriel Ahrendt, Rory D. Cottrell, Kenneth P. Kodama, Richard K. Bono, David G. Sibeck, Yong-Xiang Li, Francis Nimmo, Shuhai Xiao y Michael K. Watkeys, mayo 2, 2024, Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente.
DOI: 10.1038/s43247-024-01360-4

Esta investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.

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La simulación predice cuándo se extinguirán los humanos

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La simulación predice cuándo se extinguirán los humanos

Un día el mundo se acabará. Cuando esto suceda, el Sol esencialmente explotará hacia afuera, destruyendo muchos de los planetas a su alrededor mientras «muere» y alcanza otro ciclo de su vida. Pero antes de que eso suceda, los científicos dicen que probablemente podamos esperar el fin de la humanidad.

Por supuesto, el cambio climático es una preocupación constante que muchos científicos están tratando de abordar. Y se les ocurrieron algunas ideas realmente interesantes y asombrosas, incluido enviar burbujas al espacio para ayudar a bloquear la radiación solar. Sin embargo, todavía no se ha implementado ninguna solución.

Como resultado, el cambio climático continúa avanzando, amenazando con el derretimiento de los casquetes polares, lo que enviaría cientos de miles de kilómetros de costa bajo el océano. Y según una nueva simulación, el fin de la humanidad podría llegar en sólo 250 millones de años si el cambio climático continúa como hasta ahora.

Fuente de la imagen: piyaset / Adobe

La simulación se llevó a cabo mediante una supercomputadora utilizando diversos datos relacionados con el clima actual de la Tierra y la química de los océanos, así como el estado de las placas tectónicas y la biología. Esta simulación reveló que dentro de 250 millones de años, la atmósfera de la Tierra estará llena de CO2. Esto, sumado al calor del Sol, hará que la Tierra sea incapaz de sustentar muchas formas de vida, incluida la humanidad.

Esto significa que el fin de la humanidad probablemente llegará debido a un clima en el que es casi imposible cultivar alimentos. Donde el planeta se ve privado de agua y fuentes de alimento para los mamíferos, empujándonos a todos hacia la extinción. Es una idea aterradora y los científicos sin duda seguirán intentando encontrar formas de combatirla.

Tampoco es una idea descabellada. La simulación sugiere que veríamos temperaturas generalizadas entre 40 y 50 grados Celsius, o alrededor de 104 a 122 grados Fahrenheit. Estas temperaturas sólo empeorarían con los altos niveles de humedad, lo que haría la Tierra aún más inhabitable.

Un estudio fue publicado en Geociencias naturales detalla estos descubrimientos y ofrece una visión única del futuro que podría esperarle a la humanidad y a cientos de otras especies de mamíferos.

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