El termostato de la Tierra podría utilizarse para contener el calentamiento global

Durante miles de millones de años, la erosión de las rocas de silicato ha regulado naturalmente el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre. Este termostato natural también podría utilizarse en el futuro para mitigar el calentamiento global.

La erosión controlada de las rocas podría eliminar grandes cantidades del gas de efecto invernadero dióxido de carbono a la atmósfera, según una investigación de la Universidad Estatal de Pensilvania en University Park, cuyos resultados se publican en la revista Science.

Durante miles de millones de años, el clima de la superficie de la Tierra ha variado en temperatura dentro de un rango relativamente estrecho, lo que ha permitido que el agua líquida persista y asegure la habitabilidad de nuestro planeta.

Eso es así porque las rocas, la lluvia y el dióxido de carbono han ayudado a controlar el clima de la Tierra tal como lo haría un termostato, a través de un proceso llamado meteorización.

Un proceso que se puede gestionar

Este proceso ocurre cuando el agua de lluvia reacciona con el dióxido de carbono del aire. Entonces se forma ácido carbónico, que a su vez es capaz de descomponer los minerales de silicato, como el silicato de calcio, que forma parte de la mayoría de las rocas terrestres.

La nueva investigación ha alcanzado un conocimiento sin precedentes de este proceso de meteorización: combinó mediciones de laboratorio (un laboratorio viviente al aire libre que abarca partes de Arizona y Nuevo México) con el análisis de suelo de 45 sitios distribuidos por todo el mundo y de muchas cuencas hidrográficas. Luego utilizó esos datos para crear una estimación global de cómo la meteorización responde a la temperatura. Nunca se había llegado tan lejos en el estudio pormenorizado de la meteorización.

De esta forma pudo comprobar que este proceso solo funciona para estabilizar las temperaturas cuando los minerales son suministrados lo suficientemente rápido por la erosión y si la lluvia puede saciar la sed de las reacciones de meteorización, explican los investigadores en su artículo.

Por lo tanto, consideran los investigadores, es probable que el papel de la meteorización en la estabilización del clima de la Tierra haya cambiado a medida que los continentes se desplazaron y chocaron.

Ciclo de carbono

Se cree que la descomposición de las rocas proporciona una retroalimentación estabilizadora en el ciclo del carbono. Sin embargo, la sensibilidad a la temperatura de este termostato hasta ahora ha sido poco conocida, reconocen los investigadores.

La nueva investigación descubrió que la dependencia de la temperatura de la meteorización, expresada como una energía de activación, aumenta a medida que el transporte, la precipitación de arcilla, la desagregación y la fracturación, se acoplan cada vez más a la disolución de las rocas.

También ha observado que la dependencia de la temperatura disminuye porque la falta de escorrentía limita la meteorización y retiene los cationes (iones con carga eléctrica positiva) de los metales básicos en la mitad de la superficie terrestre.

Paisajes protegidos

La dependencia de la temperatura disminuye también porque algunos paisajes están protegidos por el regolito, que es la capa de materiales no consolidados, alterados, como fragmentos de roca y granos minerales, que descansa sobre roca sólida inalterada. Esta capa muestra poca respuesta de meteorización a la temperatura.

Por último, es estudio comparó la meteorización desarrollada experimentalmente en laboratorio con la que se produce de forma natural en la Tierra y armonizó algunos aspectos de los controles, tanto cinéticos (relativos al movimiento) como los termodinámicos, relativos a la reducción de CO2 por efecto de la meteorización, ya sea natural o mejorada.

Posible aplicación crítica

De esta forma, el nuevo estudio ha abierto la puerta a una posible aplicación crítica de estos conocimientos sobre el termostato terrestre.

Según informa el diario alemán FAZ, estos descubrimientos permitirán el desarrollo de un nuevo sistema para controlar el calentamiento global:  bastaría con moler ciertas rocas, esparcir la arena resultante sobre un campo y luego dejar que los procesos químicos naturales sigan su curso.

Al final, el aire del campo donde se desarrolló el experimento contendrá menos CO2 que antes. Imaginemos lo que este sistema representaría a escala global, aunque todavía ni sabemos si sería viable.

Referencias

How temperature-dependent silicate weathering acts as Earth’s geological thermostat. S. L. Brantley et al. Science, 26 Jan 2023, Vol 379, Issue 6630; pp. 382-389. DOI: 10.1126/science.add2922

Earth’s persistent thermostat. Robert G. Hilton. Science; 26 Jan 2023, Vol 379, Issue 6630; pp. 329-330. DOI: 10.1126/science.adf3379