La Tierra es capaz de regular y estabilizar su propia temperatura a lo largo de vastas escalas de tiempo (aproximadamente 100 000 años en promedio), incluso después de cambios dramáticos en el clima causados por las glaciaciones, los cambios en la radiación solar y la intensa actividad volcánica, según sugiere una nueva investigación.
Esta ‘retroalimentación estabilizadora’ es parte de la razón por la cual la Tierra ha logrado mantener la vida durante los últimos 3.700 millones de años, dice el equipo detrás de la nueva investigación. Esta retroalimentación ha sido hipotético antes, pero ahora también hay alguna evidencia directa.
Para encontrar esa evidencia, los investigadores profundizaron en los datos paleoclimáticos existentes recopilados durante los últimos 66 millones de años, aplicando modelos matemáticos para determinar si los cambios en las temperaturas promedio de la Tierra podrían estar limitados por uno o más factores.
“Tienes un planeta cuyo clima estuvo sujeto a tantos cambios externos dramáticos”, dice el climatólogo Constantin Arnscheidt, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). “¿Por qué la vida sobrevivió todo este tiempo?”
“Un argumento es que necesitamos algún tipo de mecanismo estabilizador para mantener las temperaturas adecuadas para la vida. Pero nunca se ha demostrado a partir de datos que tal mecanismo haya controlado consistentemente el clima de la Tierra”.
El equipo cree que la meteorización del silicato es un mecanismo crucial aquí: a medida que las rocas de silicato se meteorizan y se erosionan con el tiempo, las capas más profundas de mineral quedan constantemente expuestas a la atmósfera. Las reacciones químicas con los silicatos extraen dióxido de carbono de la atmósfera, atrapándolo en rocas y sedimentos oceánicos.
Las tasas más altas de dióxido de carbono que ingresan a la atmósfera aumentan la actividad de meteorización, lo que aumenta la cantidad de silicatos expuestos que, a su vez, eliminan más gases de efecto invernadero de la atmósfera, lo que limita la meteorización futura.
Efectivamente, las escalas de tiempo de las estabilizaciones de temperatura coinciden con las escalas de tiempo en las que opera la meteorización de silicatos, hasta alrededor de 400,000 años. El registro dejado por los fósiles y los núcleos de hielo sugiere que esta meteorización está manteniendo las temperaturas bajo control.
Sin este mecanismo de retroalimentación geológica, sugieren los investigadores, nuestro planeta estaría atravesando fluctuaciones de temperatura cada vez más extremas. Saber cómo funciona esto es crucial para comprender el pasado del planeta y su futuro.
“Hasta cierto punto, es como si tu auto estuviera acelerando por la calle, y cuando aplicas los frenos, te deslizas durante mucho tiempo antes de detenerte”. dice el geofísico Daniel Rothmandel MIT.
“Hay una escala de tiempo en la que se activa la resistencia por fricción, o una retroalimentación estabilizadora, cuando el sistema vuelve a un estado estable”.
Sin embargo, está sucediendo algo más: cuando el equipo observó escalas de tiempo más largas, a lo largo de más de un millón de años, no se observaron tales retroalimentaciones estabilizadoras en los datos. Es probable que el azar todavía haya jugado un papel importante en por qué la vida perdura.
Los investigadores concluyen que, si bien la meteorización de silicatos es suficiente para proporcionar estabilización a corto plazo (relativo), hemos tenido suerte de que las fluctuaciones de temperatura durante períodos más largos no hayan sido lo suficientemente graves como para interrumpir este ciclo de retroalimentación.
Por supuesto, los hallazgos también influyen en las predicciones para el futuro del planeta. Es probable que la vida en la Tierra sea capaz de resistir cualquier daño que los humanos le causen, pero es posible que no estemos aquí el tiempo suficiente para ver cómo sucede.
“Por un lado, es bueno porque sabemos que el calentamiento global actual eventualmente se cancelará a través de esta retroalimentación estabilizadora”. dice Arnscheidt.
“Pero, por otro lado, llevará cientos de miles de años, por lo que no será lo suficientemente rápido como para resolver nuestros problemas actuales”.
La investigación ha sido publicada en Avances de la ciencia.