Un estudio arroja luz sobre cómo la Tierra recicla el carbono fósil | Noticias de arroz | Noticias y relaciones con los medios

Como elemento principal de la vida en nuestro planeta, el carbono viaja constantemente desde los seres vivos hasta la corteza terrestre y regresa a la atmósfera, pero hasta hace poco, cuantificar este viaje era prácticamente imposible.

Para ayudar a desentrañar el misterio de cómo la Tierra realiza el ciclo del carbono fósil, la Universidad Rice Marcos Torres y sus colaboradores estudiaron la química de un sistema fluvial que se extiende desde los Andes peruanos hasta las llanuras aluviales del Amazonas. Junto con colaboradores de otras cinco instituciones, Torres ayudó a demostrar que persisten altas tasas de descomposición del carbono desde la cima de la montaña hasta la llanura aluvial, a medida que el carbono adherido a la roca que alguna vez fue el fondo del océano prehistórico se libera a la atmósfera a través de erosión y meteorización.

De acuerdo a un estudio publicado en PNASlos investigadores utilizaron renio ⎯ un metal de transición pesado de color gris plateado ⎯ como sustituto del carbono. Comprender el ciclo natural del carbono preantropógeno de la Tierra ofrece información valiosa sobre la historia del planeta y su respuesta a los desafíos climáticos actuales.

“El propósito de esta investigación fue cuantificar la velocidad a la que la Tierra libera naturalmente dióxido de carbono a la atmósfera y descubrir si este proceso varía en diferentes ubicaciones geográficas”, dijo Torres.

Tradicionalmente, comprender este proceso ha sido un desafío, ya que implica reacciones químicas complejas que transforman las rocas en gases como el dióxido de carbono, lo que dificulta su cuantificación.

“Esta investigación utilizó una técnica recientemente desarrollada por primera vez por Roberto Hilton y Mathieu Dellinger, que se basa en un oligoelemento, el renio, que se incorpora a la materia orgánica fósil”, dijo Torres. “A medida que el plancton muere y se hunde en el fondo del océano, ese carbono muerto se vuelve químicamente reactivo de una manera que le agrega renio”.

Durante vastos períodos de tiempo, los procesos geológicos pueden hacer que la roca del fondo del océano sea empujada hacia la superficie de la Tierra a medida que las cadenas montañosas y el carbono antiguo encerrado en la roca se libere lentamente en la atmósfera. Cuando esto sucede, queda renio, que se puede medir en agua.

A diferencia de otros elementos del carbono fósil, como el nitrógeno o el fósforo, que son absorbidos por las plantas o pasan a formar parte de otros procesos químicos o biológicos, el renio es relativamente inerte, lo que lo convierte en una buena herramienta para medir cuánto carbono se libera a la atmósfera a partir de la corteza terrestre.

“A los organismos no les importa, no es un nutriente”, dijo Torres. “Simplemente se incorpora pasivamente a los ríos, donde podemos medirlo. Un buen proxy es aquel que sólo responde al proceso que estás intentando estudiar.

“Hay que saber mucho sobre el renio como elemento y su química y el medio ambiente para poder interpretarlo de esta manera. Hay mucho trabajo interpretativo que ha tenido que realizarse antes de estas mediciones que nos permite decir que el único huésped de este elemento es el carbono fósil evaporado en la atmósfera”.

La cuenca del Río Madre de Dios era un lugar ideal para estudiar esta cuestión porque proporcionaba un gradiente natural desde las alturas de una de las cadenas montañosas más altas hasta las llanuras aluviales del mundo. río más grande por volumen. Además, los tipos de rocas expuestas en este sitio son lutitas ricas en carbono, lo que, según Torres, es exactamente lo que querría estudiar en este caso.

“Estoy muy entusiasmado con esta herramienta”, dijo Torres. “Los estudiantes de Rice han implementado este mismo método en nuestro laboratorio aquí, por lo que ahora podemos realizar este tipo de medición y aplicarlo en otros sitios. De hecho, como parte de la investigación actual Financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, estamos aplicando esta técnica en el sur de California para aprender cómo la tectónica y el clima influyen en la descomposición del carbono fósil”.

Al comprender los lentos procesos que gobiernan el ciclo del carbono de nuestro planeta, los científicos pueden construir modelos climáticos más precisos y trabajar hacia estrategias más efectivas para mitigar el impacto de las emisiones antropogénicas de carbono.

Torres es profesor asistente de ciencias terrestres, ambientales y planetarias en Rice. Hilton, profesor de geología sedimentaria en la Universidad de Oxford, y Dellinger, investigador de la Universidad Savoie Mont Blanc, son los autores principales del estudio.

La investigación fue apoyada por la Beca Inicial del Consejo Europeo de Investigación – ROC-CO2 (678779), la Beca de Investigación Junior COFUND/Durham de la Unión Europea (267209) y la Fundación Nacional de Ciencias (1455352, 1851309, 20000097).

Artículo revisado por pares:

“Altas tasas de oxidación de carbono orgánico de las rocas se mantienen a medida que los sedimentos andinos transitan por la llanura aluvial del antepaís del Amazonas” | PNAS | DOI: 10.1073/pnas.2306343120

Autores: Matthew Dellinger, Robert G. Hilton, J. Jotautas Baroness, Mark A. Torres, Emily I. Burt, Kasey E. Clark, Valier Galy, Adam Julian Ccahuana Quispe y A. Joshua West

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2306343120

Descargas de imágenes:

https://news-network.rice.edu/news/files/2023/11/180207_Mark_Torres-0002.jpg
PIE DE LEYENDA: Mark Torres es profesor asistente de ciencias planetarias, ambientales y de la Tierra en la Universidad Rice. (Foto de Gustavo Raskosky/Universidad de Rice)

https://news-network.rice.edu/news/files/2023/11/P8161927.jpg
LEYENDA: La cuenca del Río Madre de Dios era un lugar ideal para estudiar cómo la Tierra realiza el ciclo del carbono fósil. (Foto cortesía de Mark Torres/Universidad Rice)

https://news-network.rice.edu/news/files/2023/11/Peru_Valley.jpg
LEYENDA: La cuenca del Río Madre de Dios está plagada de lutitas ricas en carbono, el tipo de roca ideal para estudiar para los propósitos del proyecto. (Foto cortesía de Mark Torres/Universidad Rice)

Historias relacionadas:

El DOE respalda el estudio de Rice sobre cómo los suelos almacenan carbono:
https://news.rice.edu/news/2023/doe-backs-rice-study-how-soils-store-carbon

El calentamiento climático reduce el entierro de carbono orgánico debajo de los océanos:
https://news.rice.edu/news/2023/climate-warming-reduces-organic-carbon-burial-beneath-oceans

Mark Torres gana el premio Clarke de la Sociedad Geoquímica:
https://news.rice.edu/news/2021/mark-torres-wins-geochemical-societys-clarke-award

Enlaces:

laboratorio torres: https://torres-lab.github.io/

Departamento de ciencias de la Tierra, ambientales y planetarias: https://eeps.rice.edu/

Facultad de Ciencias Naturales Wiess: https://naturalsciences.rice.edu/

Acerca del arroz:

Ubicada en un campus boscoso de 300 acres en Houston, la Universidad Rice está constantemente clasificada entre las 20 mejores universidades del país según US News & World Report. Rice cuenta con escuelas muy respetadas de arquitectura, negocios, estudios continuos, ingeniería, humanidades, música, ciencias naturales y ciencias sociales y es sede del Instituto Baker de Políticas Públicas. Con 4.574 estudiantes universitarios y 3.982 estudiantes de posgrado, la proporción de estudiantes universitarios por docente de Rice es de poco menos de 6 a 1. Su sistema de colegios residenciales construye comunidades muy unidas y amistades para toda la vida, solo una de las razones por las que Rice ocupa el puesto número 1 en interacción entre raza y clase, el número 2 en universidades mejor administradas y el puesto 12 en calidad de vida según Princeton. Revisar. Rice también está calificada como la de mejor valor entre las universidades privadas por Kiplinger’s Personal Finance.