Estudio analiza el transporte de polvo en los niveles superiores de la atmósfera durante los dos últimos ciclos glaciales

El polvo de la meseta seca de la Puna en el noroeste de Argentina fue una fuente importante de hierro para el Pacífico Sur deficiente en nutrientes en los dos últimos ciclos glaciales, especialmente al comienzo de estos ciclos. Este fue el hallazgo clave de un estudio presentado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias revista de 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 una altitud de varios kilómetros) recogió las partículas minerales finas en el lado este de los Andes y las transportó casi por todo el continente antártico. al Pacífico Sudeste. Usando un núcleo de sedimentos del lecho 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 balance energético de la Tierra, porque reflejan la luz solar entrante a gran altura, lo que tiene un efecto refrescante. Por otro lado, las partículas minerales pueden transportar nutrientes como el hierro y el manganeso a zonas oceánicas remotas 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 deficiente en hierro, por lo que a los cambios en el ciclo del polvo del Hemisferio Sur se les atribuye un papel importante en la alternancia natural entre períodos glaciales fríos e interglaciares cálidos en el pasado. Por lo tanto, las fuentes y las vías de transporte del polvo han sido objeto de una intensa investigación desde hace algún tiempo.

El polvo de América del Sur dominó durante todo el período de estudio

El equipo de Struve analizó un núcleo de sedimentos del lecho marino del Pacífico Sur subpolar en el que los depósitos datan de hace 260.000 años, cubriendo así dos ciclos glaciales. Usando 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 dominó 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 se originaron allí, y esta proporción fue particularmente alta al comienzo de los ciclos glaciales. Las masas de tierra ubicadas más cerca del 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 los períodos glaciales, 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 altura de los Andes orientales hacia 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 baja elevación en Australia y Nueva Zelanda se eliminaron de la atmósfera más rápidamente con la lluvia, por lo que rara vez alcanzaron tales alturas para el transporte de larga distancia.

El estudio mostró que la mayor parte del polvo sudamericano procedía de regiones de los Andes que abarcan el noroeste de la actual Argentina y el sur de Bolivia y se encuentran a altitudes de hasta 5.000 metros. Esta área incluye partes de la Meseta 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 una fuente potencial de hierro para el Océano Austral. El equipo informa que el polvo que se originó en esta región contenía proporciones más altas de hierro biodisponible durante las edades de hielo, probablemente debido a una mayor actividad glacial en las regiones de origen.

La producción de polvo de todas las fuentes aumentó en los períodos glaciales

El estudio concluye que la producción de polvo de todas las fuentes aumentó en 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 según los cuales más seco y presumiblemente también más ventoso en climas más fríos que en períodos cálidos. El equipo también encontró evidencia en los datos de que los vientos del oeste que prevalecen 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 exactamente la fertilización natural con hierro en el Océano Antártico amplificó estos cambios climáticos», agrega el geoquímico, pero subraya 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 áreas oceánicas deficientes en nutrientes para reducir la tasa actual de cambio climático no puede responderse con este estudio, señala Struve. «Sería muy cauteloso al respecto: para lograr un efecto significativo, sería necesario suministrar hierro biodisponible a áreas remotas del océano durante largos períodos de tiempo y a gran escala. Eso apenas parece factible».