Calentamiento climático: el papel de la erosión del suelo

El dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera se disuelve en el agua de lluvia para formar ácido carbónico, que, al entrar en contacto con las rocas, se disuelve lentamente. Un aumento en la concentración de este gas en el aire podría causar incluso un aumento de desgaste de las rocas y por lo tanto una mejor captura de carbono. ¿El calentamiento global podría regularse por sí mismo? El carbono de la atmósfera es capturado y llevado por los ríos hacia el océano. Queda atrapado durante miles de años antes de regresar a la atmósfera o para ser almacenado en los sedimentos marinos.

Este proceso de erosión química de rocas almacenadas en los ríos y los océanos, alrededor de 0,3 mil millones de toneladas de carbono a la atmósfera cada año. Esta cifra es significativamente inferior a la producción de CO2 debido a actividades humanas (alrededor de 8 mil millones de toneladas por año), pero el mismo orden de magnitud que el flujo neto de intercambio entre la atmósfera y la biosfera terrestre (vegetación, suelos, humus…), en las condiciones preindustriales (0,4 mil millones de toneladas). Sin embargo, la alteración química de los continentes nunca se ha considerado hasta ahora en los modelos de cambio climático sobre el futuro: este flujo supuestamente lento era reconocido como uno de los mayores sumideros de carbono a lo largo del último millón de años, pero se consideró inerte durante todo el siglo. Las mediciones hechas recientemente por investigadores de Estados Unidos en una densidad de población de una cuenca muy poblada (el Mississippi), sin embargo, sugirió que este proceso debe desempeñar un papel importante incluso en la escala de este siglo. Sin embargo, este papel fue difícil de evaluar debido a la mayor actividad agrícola en esta cuenca.

Para eliminar el máximo de impacto en relación con los cambios de uso del suelo y aislar el papel del clima en la alteración química de las rocas, los investigadores del laboratorio de Ciencias Ambientales de la Tierra en Toulouse (GET, CNRS/IRD/Universidad de Toulouse III-Paul Sabatier), en colaboración con el Laboratorio del Clima y el Medio Ambiente (CNRS/CEA/UVSQ) y la Universidad de Bergen (Noruega), optó por estudiar una de las mayores cuencas del Ártico, el río Mackenzie, ubicado en el noroeste de Canadá. Su trabajo se publica en la revista Nature Climate Change del mes de marzo de 2012.

cambio de consumo de CO2 atmosférico

Cambio en el consumo de CO2 atmosférico (moles por metro cuadrado al año) por la alteración química en la cuenca del río Mackenzie (Canadá) cuando crece de 355 (nivel actual) a 560 partes por millón en volumen (nivel que debe ser alcanzado en 2100; simulación efectuada con el modelo numérico B-Witch). © Beaulieu et al., 2012

El CO2 está de manera directa o indirecta en las rocas

Se utilizó un primer modelo digital para estimar la futura evolución climática, al exigir la duplicación del CO2 en la atmósfera (nivel que debería lograrse antes de 2100): en estas condiciones, la temperatura aumenta de 1,4 a 3° C y la precipitación en un 7% en promedio durante la cuenca del río Mackenzie. Este clima calculado es incorporado en un segundo modelo capaz de simular la productividad de la biosfera y la hidrología en el suelo, que en última instancia, permite calcular la disolución química de los minerales.

Resultado: Cuando la cantidad de CO2 en la atmósfera aumenta de 355 partes por millón por volumen (finales del siglo XX) a 560 ppmv. (antes de 2100), la cuenca del Mackenzie responde capturando el 50% de CO2 en la atmósfera y más por la meteorización química. El cuarenta por ciento de este aumento está directamente relacionado con el cambio climático (el aumento de las temperaturas y la lluvia ayuda a disolver los minerales), el restante 60% se atribuye al cambio en la actividad de la vegetación. En efecto, el aumento de CO2 atmosférico reduce la evapotranspiración de los vegetales, lo que aumenta el flujo de agua en los suelos. Esto acelera el aumento de la circulación atmosférica hasta la alteración química de las rocas.

¿El calentamiento global se autorregula?

Los investigadores ponen en evidencia una alta reactividad en la alteración química de los continentes con el cambio climático a partir de fuentes antropogénicas. El consumo de CO2 en la atmósfera por este proceso podría aumentar en un 50% antes de 2100. A continuación, este flujo causaría la reactividad al cambio climático del mismo orden de magnitud que el flujo asociado con la biosfera continental. En la cuenca del río Mackenzie, donde las precipitaciones tenderán a subir, los ríos y arroyos de captarían más carbono con el calentamiento climático y el aumento del CO2 en la atmósfera.

¿Esta tendencia sería idéntica en las zonas más áridas? Debido a su alta reactividad química, la erosión de los continentes permitiría absorber el CO2 en exceso y ¿promovería un “retorno al equilibrio” más rápido de lo esperado? Quedan muchas cuestiones por dilucidar, incluyendo la sensibilidad de este proceso a las actividades humanas (cambio en el uso de la tierra, la contaminación atmosférica…). Una cosa es cierta: se hace necesario integrarlo en cualquier modelo del futuro cambio climático en la Tierra.

río Mackenzie

El río Mackenzie, desemboca en el mar de Beaufort en el Océano Ártico. Con su 1738 kilómetros, es el río más largo de Canadá. © GET/Emilie Beaulieu

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