Transporte de polvo en las capas superiores de la atmósfera
El polvo de la meseta seca de la Puna en el noroeste de Argentina ha sido una fuente importante de hierro para el Pacífico Sur pobre en nutrientes durante los dos últimos ciclos glaciales, especialmente al comienzo de estos ciclos. Esta fue la principal conclusión de un estudio presentado en la revista científica PNAS por un equipo de investigadores dirigido por el geoquímico Dr. Torben Struve de la Universidad de Oldenburg. Según la teoría del equipo, la circulación de la corriente en chorro (poderosas corrientes de aire que fluyen de oeste a este a altitudes de varios kilómetros) recogió las partículas minerales finas en el lado este de los Andes y las llevó por casi todo el continente antártico. al Pacífico Sudeste. Utilizando un núcleo de sedimentos del fondo marino como archivo climático, los investigadores pudieron reconstruir las contribuciones de varias fuentes de polvo ubicadas en los continentes circundantes.
El polvo atmosférico es un componente clave del sistema climático. Por un lado, las partículas finas de polvo influyen en el equilibrio energético de la Tierra, ya que reflejan la luz solar entrante a gran altura, lo que tiene un efecto refrescante. Por otro lado, las partículas minerales pueden transportar nutrientes como hierro y manganeso a áreas oceánicas distantes donde estimulan el crecimiento de algas. Cuando las algas mueren y se hunden en las profundidades del océano, eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera, lo que también tiene un efecto refrescante. Estos mecanismos pueden ser particularmente efectivos en el Océano Austral subpolar remoto y pobre en hierro, de modo que a los cambios en el ciclo del polvo del Hemisferio Sur se les atribuye un papel importante en la alternancia natural entre las glaciaciones frías y los interglaciares cálidos en el pasado. Por lo tanto, las fuentes y las rutas de transporte de los polvos han sido objeto de una intensa investigación desde hace algún tiempo.
El polvo sudamericano dominó durante todo el período de estudio
El equipo de Struve analizó un núcleo de sedimentos del fondo marino del Pacífico Sur subpolar en el que los depósitos datan de hace 260.000 años, abarcando dos ciclos glaciales. Gracias a la huella geoquímica de la fracción de polvo en el núcleo, los investigadores pudieron determinar la proporción de partículas de América del Sur, Sudáfrica, Australia y Nueva Zelanda en las diferentes fases de los dos ciclos glaciales. «Nos sorprendió descubrir que el polvo de América del Sur fue dominante durante todo el período de estudio, a pesar de que tuvo que viajar una distancia muy larga desde la fuente hasta nuestro sitio de muestreo», dice Struve, autor principal del artículo.
Según el análisis, hasta dos tercios de las partículas procedían de él, y esta proporción era especialmente alta al comienzo de los ciclos glaciales. Las masas de tierra más cercanas al sitio de muestreo, como Australia y Nueva Zelanda, contribuyeron con poco más de la mitad del polvo depositado y durante períodos de tiempo relativamente cortos. Sus contribuciones aumentaron particularmente hacia el final de las edades de hielo, cuando las temperaturas globales comenzaron a aumentar nuevamente.
Los investigadores concluyen a partir de estos datos que el polvo sudamericano se emitió desde las regiones de origen de gran altitud de los Andes orientales en la corriente en chorro y viajó alrededor de la Antártida en los niveles superiores de la atmósfera. Por el contrario, las partículas de polvo de las regiones de origen de bajo nivel en Australia y Nueva Zelanda fueron eliminadas de la atmósfera más rápidamente por la lluvia, por lo que rara vez alcanzaron tales alturas para transportarse durante largos períodos de tiempo.
El estudio mostró que la mayor parte del polvo sudamericano provino de regiones de los Andes que cubren el noroeste de la actual Argentina y el sur de Bolivia y se ubicaron en altitudes de hasta 5.000 metros. Esta área incluye partes de la meseta de la Puna-Altiplano y los altos valles secos de los Andes centrales. Sin embargo, hasta ahora ha recibido poca atención por parte de los investigadores como fuente potencial de hierro para el Océano Antártico. El equipo informa que el polvo de esta región contenía proporciones más altas de hierro biodisponible durante las glaciaciones, probablemente debido al aumento de la actividad glacial en las regiones de origen.
La producción de polvo de todas las fuentes aumentó durante las glaciaciones
El estudio concluye que la producción de polvo de todas las fuentes aumentó durante los períodos glaciales en comparación con los períodos interglaciales más cálidos, con el resultado de que la entrada de hierro del polvo aumentó en un factor de tres a seis, un hallazgo que confirma estudios anteriores de que era más seco y probablemente también más ventoso. en climas más fríos que en períodos cálidos. El equipo también encontró evidencia en los datos de que los vientos predominantes del oeste alrededor de la Antártida se desplazaron hacia el sur o se desaceleraron al final de las edades de hielo y durante los cálidos períodos interglaciares.
Estos hallazgos podrían contribuir a una mejor comprensión de la alternancia entre los períodos glacial e interglacial en el hemisferio sur, señala Struve: «Todavía no se comprende completamente cómo la fertilización natural con hierro en el Océano Austral amplificó estos cambios climáticos», agrega el geoquímico. pero señala que los nuevos datos ofrecen información valiosa y pueden incorporarse a los modelos actuales del sistema terrestre, lo que a su vez proporcionaría una imagen más detallada de los procesos involucrados.
Sin embargo, la pregunta de si tiene sentido fertilizar artificialmente con hierro las áreas oceánicas pobres en nutrientes para reducir la tasa actual de cambio climático no puede responderse con este estudio, señala Struve. “Sería muy cuidadoso con eso: lograr un efecto significativo requeriría suministrar hierro biodisponible a áreas remotas del océano durante largos períodos de tiempo y a gran escala. Parece difícil de hacer. »
Además de investigadores del Instituto de Química y Biología del Medio Marino de la Universidad de Oldenburg, un científico del Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina en Bremerhaven y otro científico del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia en el estado de Nueva York participó en el estudio.
