Una solución eficaz para el cambio climático puede estar en rocas debajo de nuestros pies

¿Por qué el clima de la Tierra se ha mantenido tan estable durante el tiempo geológico? La respuesta podría sacudirte.

Las rocas, particularmente los tipos creados por la actividad volcánica, juegan un papel crítico en mantener estable el clima a largo plazo de la Tierra y en el ciclo del dióxido de carbono entre la tierra, los océanos y la atmósfera.

Los científicos han sabido durante décadas que la meteorización por rocas (la descomposición química de minerales en montañas y suelos) elimina el dióxido de carbono de la atmósfera y lo transforma en minerales estables en la superficie del planeta y en los sedimentos oceánicos. Pero debido a que este proceso opera durante millones de años, es demasiado débil para compensar el calentamiento global moderno de las actividades humanas.

Ahora, sin embargo, la ciencia emergente, incluso en el Centro de Innovación de Tierras de Trabajo de California Collaborative for Climate Change Solutions (C4) , muestra que es posible acelerar las tasas de meteorización de rocas. La meteorización de rocas mejorada podría ralentizar el calentamiento global y mejorar la salud del suelo, haciendo posible el cultivo de manera más eficiente y reforzar la seguridad alimentaria.

Química de la roca

Muchos procesos meteorizan rocas en la superficie de la Tierra, influenciados por la química, la biología, el clima y la tectónica de placas. La forma dominante de meteorización química ocurre cuando el dióxido de carbono se combina con el agua en el suelo y el océano para producir ácido carbónico.

Alrededor del 95% de la corteza y el manto de la Tierra , la capa gruesa entre la corteza del planeta y su núcleo, está hecha de minerales de silicato , que son compuestos de silicio y oxígeno. Los silicatos son el ingrediente principal en la mayoría de las rocas ígneas, que se forman cuando el material volcánico se enfría y endurece. Dichas rocas constituyen aproximadamente el 15% de la superficie terrestre de la Tierra .

Cuando el ácido carbónico entra en contacto con ciertos minerales de silicato, desencadena un proceso químico conocido como la reacción de Urey . Esta reacción extrae dióxido de carbono gaseoso de la atmósfera y lo combina con agua y silicatos de calcio o magnesio, produciendo dos iones de bicarbonato. Una vez que el dióxido de carbono queda atrapado en estos carbonatos del suelo, o finalmente es arrastrado al océano, ya no calienta el clima.

La reacción de Urey se produce a un ritmo más alto cuando las montañas ricas en silicatos como el Himalaya exponen material fresco a la atmósfera, por ejemplo, después de un deslizamiento de tierra, o cuando el clima se vuelve más cálido y húmedo. Investigaciones recientes demuestran que los humanos pueden acelerar el proceso sustancialmente para ayudar a combatir el calentamiento global moderno.

Envejecimiento acelerado

El límite más grande para la meteorización es la cantidad de minerales de silicato expuestos en un momento dado. La molienda de rocas de silicato volcánico en un polvo fino aumenta el área de superficie disponible para las reacciones. Además, agregar este polvo de roca al suelo lo expone a las raíces de las plantas y a los microbios del suelo. Tanto las raíces como los microbios producen dióxido de carbono a medida que descomponen la materia orgánica en el suelo. A su vez, esto aumenta las concentraciones de ácido carbónico que aceleran la meteorización.

Un estudio reciente realizado por científicos británicos y estadounidenses sugiere que agregar roca de silicato finamente triturada, como basalto, a todo el suelo de las tierras de cultivo en China, India, Estados Unidos y Brasil podría desencadenar la meteorización que eliminaría más de 2 mil millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera. cada año. A modo de comparación, EE. UU. Emitió alrededor de 5.300 millones de toneladas de dióxido de carbono en 2018.

Cultivar con rocas

Un aspecto convincente de la meteorización mejorada es que, en estudios de ambiente controlado que involucran enmiendas de basalto del suelo, los rendimientos de granos de cereales mejoran en aproximadamente un 20% .

Al resistir el basalto, aumenta los nutrientes vitales de las plantas que pueden aumentar la producción y aumentar el rendimiento de los cultivos. Los nutrientes minerales como el calcio, el potasio y el magnesio crean suelos más saludables. Los agricultores han estado modificando el suelo con minerales de roca durante siglos , por lo que el concepto no es nada nuevo.

En el Working Lands Innovation Center , estamos llevando a cabo quizás el mayor experimento de demostración de meteorización mejorada en granjas reales del mundo. Nos estamos asociando con agricultores, ganaderos, el gobierno, la industria minera y las tribus nativas americanas en California en unos 50 acres de ensayos de enmienda de suelo de tierras de cultivo. Estamos probando los efectos del polvo de roca y las enmiendas de compost sobre las emisiones de gases de efecto invernadero del suelo, la captura de carbono, los rendimientos de los cultivos y la salud de las plantas y microbios.

Nuestros resultados iniciales sugieren que la adición de basalto y wollastonita , un mineral de silicato de calcio, aumentó los rendimientos de maíz en un 12% en el primer año. Al trabajar con el programa de comercio de emisiones de gases de efecto invernadero de California y los diversos intereses agrícolas de nuestro estado, esperamos establecer una vía que ofrezca incentivos monetarios a los agricultores y ganaderos que permitan mejorar el desgaste de las rocas en sus tierras. Nuestro objetivo es crear un protocolo para que los agricultores y ganaderos puedan ganar dinero con el carbono que cultivan en el suelo y ayudar a las empresas y la industria a alcanzar sus objetivos de neutralidad de carbono. 

Por qué importan las emisiones negativas

Según el acuerdo climático de París de 2015 , las naciones se han comprometido a limitar el calentamiento global a menos de 2 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales. Esto requerirá recortes masivos en las emisiones de gases de efecto invernadero.

Extraer dióxido de carbono del aire, también conocido como emisiones negativas, también es necesario para evitar los peores resultados del cambio climático, porque el dióxido de carbono atmosférico tiene una vida útil promedio de más de 100 años . Cada molécula de dióxido de carbono que se libera a la atmósfera a través de la combustión de combustibles fósiles o la limpieza del suelo permanecerá allí durante muchas décadas atrapando el calor y calentando la superficie de la Tierra.

Las naciones necesitan una cartera de soluciones para crear emisiones negativas . La meteorización mejorada está preparada para una ampliación rápida, aprovechando el equipo agrícola que ya está en funcionamiento, las operaciones mineras globales y las cadenas de suministro que actualmente entregan fertilizantes y semillas en todo el mundo. Al abordar la erosión del suelo y la seguridad alimentaria junto con el cambio climático, creo que la meteorización de las rocas puede ayudar a los humanos a escapar del lugar difícil en el que nos encontramos hoy.

Fuente/TheConversation
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