El evento Azolla es un escenario paleoclimatológico que se supone que ocurrió en la época del Eoceno medio , [1] hace alrededor de 49 millones de años , cuando se cree que las floraciones del helecho de agua dulce Azolla, fijador de carbono, ocurrieron en el Océano Ártico . A medida que los helechos murieron y se hundieron en el fondo marino estancado, se incorporaron al sedimento durante un período de aproximadamente 800.000 años; Se ha especulado que la reducción resultante de dióxido de carbono ayudó a revertir al planeta desde el estado de " Tierra invernadero " del Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno , cuando el planeta estaba lo suficientemente caliente como para que las tortugas y las palmeras prosperaran en los polos, al la actual casa de hielo de la Tierra conocida como Edad de Hielo del Cenozoico Tardío .
En las capas sedimentarias de toda la cuenca ártica, se puede discernir una unidad que alcanza al menos 8 m de espesor (el fondo del núcleo más largo no se recuperó, pero puede haber alcanzado más de 20 m [ cita necesaria ] ). Esta unidad consta de capas alternas; Las capas clásticas silíceas que representan la sedimentación de fondo de organismos planctónicos , habituales en los sedimentos marinos, se alternan con laminaciones de un milímetro de espesor que contienen materia fosilizada de Azolla . [2] Esta materia orgánica también se puede detectar en forma de un pico de radiación gamma , que se ha observado en toda la cuenca ártica, lo que hace que el evento sea una ayuda útil para alinear núcleos perforados en diferentes lugares. Los controles palinológicos y la calibración con el registro de reversión geomagnética de alta resolución permiten estimar la duración del evento en 800.000 años. [1] El evento coincide precisamente con una disminución catastrófica de los niveles de dióxido de carbono , que cayeron de 3500 ppm a principios del Eoceno a 650 ppm durante este evento. [3]
Azolla ha sido considerada una "súper planta", ya que puede absorber hasta una tonelada de nitrógeno por acre por año [4] (0,25 kg/m 2 /año); esto se corresponde con una reducción de carbono de 6 toneladas por acre (1,5 kg/m 2 /año). Su capacidad para utilizar el nitrógeno atmosférico para el crecimiento significa que el principal límite para su crecimiento suele ser la disponibilidad de fósforo: el carbono, el nitrógeno y el azufre son tres de los elementos clave de las proteínas, y el fósforo es necesario para el ADN, el ARN y el metabolismo energético. La planta puede crecer a gran velocidad en condiciones favorables (calor modesto y 20 horas de luz solar, ambas cosas evidentes en los polos durante el Eoceno temprano) y puede duplicar su biomasa en dos o tres días en ese clima. [1] Esta tasa de crecimiento empuja a las plantas a gran profundidad, lejos de la luz solar, donde se produce la muerte y el secuestro de carbono.
Durante el Eoceno temprano, la configuración continental era tal que el mar Ártico estaba casi completamente aislado de los océanos más amplios. Esto significó que la mezcla, proporcionada hoy por corrientes de aguas profundas como la Corriente del Golfo , no se produjo, lo que dio lugar a una columna de agua estratificada que se asemeja al Mar Negro actual . [5] Las altas temperaturas y los vientos provocaron una alta evaporación, lo que aumentó la densidad del océano y, a través de un aumento de las precipitaciones [6] , un alto caudal de los ríos que alimentaban la cuenca. Esta agua dulce de baja densidad formó una capa nefeloide , flotando en la superficie del denso mar. [7] Incluso unos pocos centímetros de agua dulce serían suficientes para permitir la colonización por Azolla ; Además, el agua de este río sería rica en minerales como el fósforo, que se acumularía a partir del barro y las rocas con las que interactuaba a medida que atravesaba los continentes. Para ayudar aún más al crecimiento de la planta, se sabe que las concentraciones de carbono (en forma de dióxido de carbono) en la atmósfera eran altas en ese momento. [3]
Las floraciones por sí solas no son suficientes para tener ningún impacto geológico; Para reducir permanentemente el CO 2 y provocar el cambio climático , el carbono debe ser secuestrado por las plantas que se entierran y los restos deben volverse inaccesibles a los organismos en descomposición. El fondo anóxico de la cuenca ártica, resultado de la columna de agua estratificada, permitió precisamente esto; el ambiente anóxico inhibe la actividad de los organismos en descomposición y permite que las plantas permanezcan sin pudrirse hasta que sean enterradas por el sedimento.
Con 800.000 años de episodios de floración de Azolla y una cuenca de 4.000.000 km2 ( 1.500.000 millas cuadradas) que cubrir, incluso según estimaciones muy conservadoras se podría secuestrar carbono más que suficiente mediante el entierro de plantas para dar cuenta de la caída del 80% de CO2 observada en ésta . fenómeno por sí solo. [ cita necesaria ] Es casi seguro que otros factores influyeron. Esta caída inició el cambio de un invernadero a la actual casa de hielo de la Tierra; el Ártico se enfrió desde una temperatura promedio de la superficie del mar de 13 °C a los -9 °C actuales, [1] y el resto del mundo experimentó un cambio similar. Quizás por primera vez en su historia, [8] el planeta tenía capas de hielo en ambos polos. Es evidente un descenso geológicamente rápido de la temperatura entre hace 49 y 47 millones de años , en torno al evento Azolla ; Las piedras caídas (que se toman como evidencia de la presencia de glaciares) son comunes en los sedimentos árticos posteriores. Esto se produce en un contexto de enfriamiento gradual y de largo plazo; No es hasta hace 15 millones de años que la evidencia de una congelación generalizada del polo norte es común. [9]
Si bien un Océano Ártico verde es un modelo de trabajo viable, los científicos escépticos señalan que sería posible que las colonias de Azolla en deltas de ríos o lagunas de agua dulce fueran arrastradas hacia el Océano Ártico por fuertes corrientes, eliminando la necesidad de una capa de agua dulce. [9] [10]
Gran parte del interés actual en la exploración petrolera en las regiones árticas se dirige hacia los depósitos de Azolla [ cita requerida ] . El entierro de grandes cantidades de material orgánico proporciona la roca madre para el petróleo, por lo que, dada la historia térmica adecuada, las floraciones de Azolla conservadas podrían haberse convertido en petróleo o gas. [11] En 2008 se creó en los Países Bajos un equipo de investigación dedicado a Azolla . [12]
El registro isotópico
Sr
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Nd
es [...] indicativo de un océano pobremente mezclado y una columna de agua altamente estratificada con aguas de fondo anóxicas. Una capa superior de agua estable y "fresca" era probablemente una característica omnipresente del Océano Ártico del Eoceno.[ enlace muerto permanente ] (texto completo de un artículo similar en doi:10.1029/2008PA001685)