Capas de brecha volcánica formadas en la dorsal mesoatlántica actúan como auténticas esponjas de carbono durante millones de años, ampliando el papel del océano profundo en la regulación del clima terrestre.
El fondo del océano, a menudo percibido como un escenario geológicamente pasivo y lejano, es en realidad uno de los actores más relevantes en el equilibrio químico del planeta. Nuevas evidencias científicas muestran que antiguos escombros de lava acumulados en la base de montañas submarinas pueden atrapar enormes cantidades de dióxido de carbono durante decenas de millones de años. Estos hallazgos amplían la comprensión de cómo la Tierra regula de forma natural el carbono atmosférico a escalas de tiempo geológicas.
La investigación se centra en la dorsal mesoatlántica, una gigantesca cadena montañosa submarina que atraviesa el océano Atlántico de norte a sur. Esta estructura comenzó a formarse hace unos 160 millones de años, cuando el supercontinente Pangea empezó a fragmentarse y los continentes actuales iniciaron su separación. A día de hoy, la dorsal sigue activa y produce nueva corteza oceánica a partir de magma que asciende desde el manto terrestre.
Durante millones de años, la actividad volcánica, la tectónica y la erosión han dado lugar a grandes volúmenes de material fragmentado en los flancos de estas montañas submarinas. Es precisamente ese material, conocido como brecha volcánica o lavapuin, el que ha captado la atención de un equipo internacional de geólogos liderado por investigadores de la Universidad de Southampton.
Un archivo oculto de carbono en la corteza oceánica
Los científicos analizaron núcleos de perforación extraídos del fondo del Atlántico Sur, donde encontraron capas de brecha volcánica con una antigüedad aproximada de 60 millones de años. A diferencia de las coladas de lava compactas que suelen estudiarse en la corteza oceánica, estas brechas están formadas por fragmentos irregulares de lava acumulados tras procesos de erosión y colapso en los flancos de montes submarinos.
El estudio, publicado en la revista Nature Geoscience, revela que estas capas contienen cantidades de CO₂ muy superiores a las detectadas previamente en basaltos oceánicos más homogéneos. La investigación demuestra que el lavapuin puede almacenar entre dos y cuarenta veces más carbono que otros tipos de lava del fondo marino, un resultado que sorprendió incluso a los propios autores del trabajo.
La autora principal, Rosalind Coggon, explica que la clave reside en la estructura porosa del material. “Sabíamos desde hace tiempo que la erosión en los flancos de montañas submarinas produce grandes volúmenes de escombros volcánicos, similares a los canchales que se observan en las montañas continentales”, señala la investigadora. Esa geometría fragmentada multiplica la superficie de contacto entre la roca y el agua de mar, favoreciendo reacciones químicas prolongadas en el tiempo.
El papel del océano en la captura de carbono
El océano es uno de los principales sumideros de carbono del planeta. Una parte del CO₂ atmosférico se disuelve directamente en las aguas superficiales, especialmente en regiones frías, y puede hundirse hacia las profundidades. Otra fracción es absorbida por el fitoplancton, organismos microscópicos que utilizan el carbono para crecer mediante fotosíntesis. Cuando estos organismos mueren, su biomasa desciende al fondo marino y queda enterrada bajo capas de sedimentos, retirando carbono de la atmósfera durante miles o millones de años.
A estos mecanismos biológicos y físicos se suma ahora con mayor claridad un proceso puramente geológico. El estudio muestra que, a escalas temporales muy largas, la interacción entre el agua de mar y determinados tipos de roca puede secuestrar CO₂ de forma altamente eficiente. En el caso de las brechas volcánicas, el agua circula durante millones de años a través de grietas y espacios entre los fragmentos de lava.
“Durante todo ese tiempo, el agua de mar reacciona con la roca, intercambiando elementos químicos”, explica Coggon. “Ese proceso elimina CO₂ del agua y lo fija en minerales estables, como el carbonato cálcico, que quedan atrapados en la estructura de la roca”. Las capas de brecha terminan cementadas por minerales blancos ricos en carbono, transformándose en un archivo químico del pasado oceánico.
Una esponja de carbono a escala planetaria
Los resultados sugieren que la contribución de este tipo de rocas al ciclo global del carbono ha sido subestimada durante décadas. Hasta ahora, la mayor parte de los modelos se centraban en basaltos más compactos de la corteza oceánica o en procesos sedimentarios clásicos. Sin embargo, las brechas volcánicas asociadas a montañas submarinas erosionadas podrían representar un volumen mucho mayor de lo que se pensaba.
Según los investigadores, estas formaciones están ampliamente distribuidas a lo largo de las dorsales oceánicas de todo el planeta. Si su capacidad de almacenamiento de CO₂ es similar en otras regiones, el impacto acumulado sobre el clima terrestre a lo largo de millones de años podría ser considerable. El trabajo destaca que este mecanismo actúa como un regulador lento pero persistente de la concentración de dióxido de carbono en los océanos y, por extensión, en la atmósfera.
Un comunicado difundido por EurekAlert subraya que este descubrimiento obliga a reconsiderar el balance global de carbono a largo plazo y el papel de la corteza oceánica en la estabilización climática del planeta. La brecha volcánica, lejos de ser un simple residuo de la actividad geológica, emerge así como un componente activo del sistema climático profundo.
Implicaciones para la historia del clima terrestre
Comprender cómo se ha almacenado el carbono en el pasado es esencial para interpretar la evolución del clima a lo largo de la historia de la Tierra. Las concentraciones de CO₂ han fluctuado de forma drástica durante cientos de millones de años, influyendo en periodos de calentamiento global, glaciaciones y grandes transformaciones biológicas.
Los autores del estudio señalan que la formación de brechas volcánicas ricas en carbonatos pudo haber contribuido a amortiguar aumentos prolongados de CO₂ atmosférico en determinadas épocas geológicas. Aunque estos procesos son demasiado lentos para compensar las emisiones humanas actuales, ofrecen un marco de referencia crucial para entender los límites naturales del sistema terrestre.
Además, los resultados abren nuevas vías de investigación sobre la distribución de estas rocas y su interacción química con el océano. Aún se desconoce cuánta brecha volcánica existe en total en la corteza oceánica, ni cómo varía su capacidad de almacenamiento de carbono según la edad, la composición mineral o las condiciones locales del agua de mar.
Lecciones para las tecnologías de captura de carbono
El descubrimiento también tiene un eco inesperado en las estrategias modernas de mitigación del cambio climático. En los últimos años, varias iniciativas han apostado por capturar CO₂ directamente de fuentes industriales o del aire y almacenarlo de forma permanente en formaciones geológicas. Un ejemplo es el de la empresa suiza Climeworks, que trabaja en Islandia capturando dióxido de carbono emitido por centrales geotérmicas.
En ese proceso, el gas se disuelve en agua y se inyecta en el subsuelo, donde reacciona con rocas basálticas ricas en calcio y magnesio. En cuestión de años, el CO₂ se transforma en minerales carbonatados sólidos, de manera similar a lo que ocurre de forma natural en las brechas volcánicas del fondo marino. La diferencia es que, en el entorno oceánico, ese proceso ha operado sin intervención humana durante decenas de millones de años.
Los investigadores subrayan que estudiar estos sistemas naturales puede aportar información valiosa para optimizar las tecnologías de almacenamiento geológico. La naturaleza ofrece ejemplos de estabilidad química a largo plazo que podrían servir de inspiración para soluciones más seguras y duraderas frente al exceso de carbono atmosférico.
Un recordatorio del poder geológico del océano profundo
Más allá de sus implicaciones prácticas, el estudio pone de relieve la complejidad del océano como sistema integrado. Bajo kilómetros de agua, lejos de la luz solar y de los ecosistemas más visibles, la corteza oceánica interactúa constantemente con el agua de mar, influyendo en la química global del planeta.
La brecha volcánica de la dorsal mesoatlántica demuestra que incluso los restos fragmentados de antiguas erupciones pueden desempeñar un papel fundamental en la regulación climática. Como señala Coggon, este tipo de roca “actúa como una auténtica esponja de carbono en el ciclo de carbono a largo plazo”, recordando que los procesos geológicos lentos, aunque imperceptibles a escala humana, han sido decisivos para mantener la habitabilidad de la Tierra a lo largo de su historia.
El hallazgo invita a mirar el fondo del océano no solo como un archivo del pasado geológico, sino también como un componente activo y dinámico del sistema climático. En un momento en que la atención se centra en soluciones rápidas frente al cambio climático, estas investigaciones aportan una perspectiva profunda sobre cómo el planeta ha gestionado el carbono durante millones de años y sobre los límites, pero también las posibilidades, de los mecanismos naturales de almacenamiento.
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