La erosión de las rocas constituye uno de los principales reguladores naturales del clima. Cuando la lluvia cae sobre rocas silicatadas como el granito, disuelve gradualmente su superficie y captura dióxido de carbono presente en la atmósfera. Esta agua cargada de CO₂ y minerales fluye luego hacia los océanos, donde el carbono participa en la formación de conchas y arrecifes de coral. Estas estructuras atrapan el carbono en el fondo de los mares durante millones de años, contribuyendo así a enfriar el planeta.
Los científicos de la UC Riverside han identificado un elemento crucial faltante en esta visión tradicional. Sus trabajos muestran que un calentamiento importante modifica el comportamiento de los océanos: el aumento de las precipitaciones aporta más nutrientes como el fósforo, que estimulan el crecimiento del plancton. Estos microorganismos absorben entonces masivamente el CO₂ mediante fotosíntesis, y después de su muerte, sus restos sedimentan en el fondo de los océanos llevándose consigo el carbono.
Este proceso desencadena un bucle de retroalimentación autoamplificadora. Esta proliferación acelera la desoxigenación y el enterramiento del carbono, creando un efecto acumulativo que puede hacer que el clima se incline hacia un enfriamiento extremo.
Los modelos informáticos revelan que este sistema no se limita a estabilizar suavemente las temperaturas, sino que tiende a amplificar el fenómeno en sentido opuesto. Andy Ridgwell, geólogo coautor del estudio publicado en Science, compara este fenómeno con un termostato que funcionaría demasiado eficazmente, enfriando la casa muy por debajo de la temperatura deseada. Esta hiperactividad explicaría las glaciaciones extremas del pasado geológico, donde el planeta se cubrió casi completamente de hielo.
La situación actual difiere sin embargo de las condiciones antiguas. La concentración más elevada de oxígeno en la atmósfera atenúa parcialmente este bucle de retroalimentación, como si el termostato estuviera mejor posicionado respecto al sistema de climatización. Aunque se espera un enfriamiento futuro, probablemente será menos brusco que durante las eras glaciales pasadas. Los investigadores subrayan que este mecanismo natural no nos protegerá de las consecuencias inmediatas del calentamiento global actual.
Simulación informática que muestra la evolución del clima terrestre durante un millón de años tras una liberación repentina de dióxido de carbono en la atmósfera.
Crédito: Andy Ridgwell/UCR
La erosión de las rocas silicatadas
Este proceso geológico lento pero constante juega un papel fundamental en la regulación del clima terrestre en escalas de tiempo milenarias. Las rocas silicatadas como el granito o el basalto reaccionan químicamente con el agua de lluvia ligeramente ácida, que ha absorbido previamente dióxido de carbono atmosférico.
Esta reacción produce iones bicarbonato y silicato que son transportados por los ríos hasta los océanos. Una vez en el medio marino, estos compuestos participan en la formación de carbonatos de calcio que constituyen los esqueletos de organismos marinos como corales, moluscos y plancton calcificador.
La eficacia de este proceso depende de varios factores ambientales. La temperatura influye directamente en la velocidad de las reacciones químicas: un clima más cálido acelera la erosión, mientras que la cobertura vegetal y la actividad biológica del suelo pueden proteger las rocas o, por el contrario, favorecer su degradación mediante la producción de ácidos orgánicos.
Este mecanismo natural ha permitido mantener condiciones climáticas relativamente estables durante millones de años, contrarrestando parcialmente el aumento del efecto invernadero debido a la actividad volcánica y otras fuentes naturales de CO₂.
La bomba biológica oceánica
Los océanos constituyen el reservorio de carbono activo más importante de nuestro planeta, gracias a la acción combinada del plancton vegetal y las corrientes marinas. El fitoplancton, compuesto de algas microscópicas, absorbe el dióxido de carbono disuelto en el agua superficial mediante el proceso de fotosíntesis, similar al de las plantas terrestres.
Cuando estos organismos mueren o son consumidos por el zooplancton, una parte de la materia orgánica producida sedimenta hacia las profundidades oceánicas. Esta 'nieve marina' transporta el carbono hacia las capas profundas donde puede permanecer aislado de la atmósfera durante siglos, incluso milenios.
La eficacia de esta bomba biológica depende estrechamente de la disponibilidad de nutrientes como nitrógeno, fósforo y hierro. Estos elementos esenciales, aportados por los ríos o por las surgencias de agua profunda, a menudo limitan el crecimiento del fitoplancton en vastas regiones oceánicas.
Los cambios climáticos actuales perturban este sistema delicado. El calentamiento de las aguas superficiales reduce su mezcla con las aguas profundas ricas en nutrientes, mientras que la acidificación de los océanos afecta la capacidad de algunos organismos para construir sus conchas calcáreas.