Las nuevas consecuencias de & # 039; la colisión que cambió el mundo & # 039;

"Estos resultados son diferentes de todo lo que la gente ha visto anteriormente", dijo Emma Kast, estudiante graduada en geociencias y autora principal de un artículo que se publica en Ciencia el 26 de abril. "La magnitud del cambio reconstruido nos tomó por sorpresa".

Kast utilizó conchas marinas microscópicas para crear un registro de nitrógeno oceánico durante un período de 70 millones de años, poco antes de la extinción de los dinosaurios, hasta hace 30 millones de años. Este registro es una enorme contribución al campo de los estudios del clima global, dijo John Higgins, profesor asociado de geociencias en Princeton y coautor del artículo.

"En nuestro campo, existen registros que usted considera fundamentales, que deben explicarse mediante cualquier tipo de hipótesis que quiera establecer conexiones biogeoquímicas", dijo Higgins. "Esos son pocos y distantes entre sí, en parte porque es muy difícil crear discos que se remontan en el tiempo. Las rocas de cincuenta millones de años no renuncian voluntariamente a sus secretos. Sin duda, consideraría el registro de Emma como uno De esos registros fundamentales. A partir de ahora, las personas que quieran involucrarse en cómo la Tierra ha cambiado en los últimos 70 millones de años tendrán que comprometerse con los datos de Emma ".

Además de ser el gas más abundante en la atmósfera, el nitrógeno es clave para toda la vida en la Tierra. "Estudio nitrógeno para que pueda estudiar el entorno global", dijo Daniel Sigman, profesor de Ciencias Geológicas y Geofísicas de Pruseton en Princeton y autor principal del artículo. Sigman inició este proyecto con Higgins y el entonces investigador postdoctoral de Princeton, Daniel Stolper, quien ahora es profesor asistente de ciencia planetaria y de la Tierra en la Universidad de California-Berkeley.

Todo organismo en la Tierra requiere nitrógeno "fijo", a veces llamado "nitrógeno biológicamente disponible". El nitrógeno constituye el 78% de la atmósfera de nuestro planeta, pero pocos organismos pueden "arreglarlo" al convertir el gas en una forma biológicamente útil. En los océanos, las cianobacterias en las aguas superficiales fijan el nitrógeno para todas las demás vidas oceánicas. A medida que las cianobacterias y otras criaturas mueren y se hunden hacia abajo, se descomponen.

El nitrógeno tiene dos isótopos estables, 15N y 14N. En aguas pobres en oxígeno, la descomposición utiliza nitrógeno "fijo". Esto ocurre con una ligera preferencia por el isótopo de nitrógeno más ligero, 14N, por lo que la proporción de 15N a 14N del océano refleja sus niveles de oxígeno.

Esa proporción se incorpora a las diminutas criaturas marinas llamadas foraminíferas durante su vida, y luego se conservan en sus conchas cuando mueren. Al analizar sus fósiles, recolectados por el Programa de perforación oceánica en el Atlántico Norte, Pacífico Norte y Atlántico Sur, Kast y sus colegas pudieron reconstruir la proporción 15N a 14N del océano antiguo, y por lo tanto identificar los cambios pasados en los niveles de oxigeno.

El oxígeno controla la distribución de los organismos marinos, y las aguas pobres en oxígeno son malas para la mayoría de la vida marina. Muchos eventos de calentamiento climático en el pasado causaron disminuciones en el oxígeno del océano que limitó los hábitats de las criaturas marinas, desde el plancton microscópico hasta los peces y las ballenas que se alimentan de ellos. Los científicos que intentan predecir el impacto del calentamiento global actual y futuro han advertido que los niveles bajos de oxígeno oceánico podrían diezmar los ecosistemas marinos, incluidas importantes poblaciones de peces.

Cuando los investigadores reunieron su registro geológico sin precedentes de nitrógeno oceánico, encontraron que en los 10 millones de años posteriores a la extinción de los dinosaurios, la proporción de 15N a 14N era alta, lo que sugiere que los niveles de oxígeno en los océanos eran bajos. Primero pensaron que el clima cálido de la época era el responsable, ya que el oxígeno es menos soluble en aguas más cálidas. Pero el momento contó otra historia: el cambio a una mayor cantidad de oxígeno en los océanos ocurrió hace unos 55 millones de años, durante un tiempo de clima continuamente cálido.

"Contrariamente a nuestras primeras expectativas, el clima global no fue la causa principal de este cambio en el ciclo del oxígeno y el nitrógeno del océano", dijo Kast. El culpable más probable? Placas tectónicas. La colisión de India con Asia, apodada "la colisión que cambió el mundo" por el legendario geocientífico Wally Broecker, fundador de la investigación climática moderna, cerró un antiguo mar llamado Tethys, perturbando las plataformas continentales y sus conexiones con el espacio abierto. Oceano.

"Durante millones de años, los cambios tectónicos tienen el potencial de tener efectos masivos en la circulación oceánica", dijo Sigman. Pero eso no significa que el cambio climático pueda ser descontado, agregó. "En escalas de tiempo de años a milenios, el clima tiene la ventaja".