Tu cara se ve bien. Créeme. Pero si te acercas y tomas un lapso de tiempo, verás un paisaje en movimiento: erupciones de zits, formación de cráteres de poros, crestas de piel que se separan y se aplastan mientras sonríes y frunces el ceño. Del mismo modo, la Tierra fuera de su ventana puede parecer tranquila. Pero eso es porque estás viendo una pequeña porción en el tiempo y el espacio. Expanda su vista y verá que las placas cambian, los terremotos se agitan y los volcanes brotan a lo largo de los límites tectónicos. El mundo se rompe, cruje y se rompe en pedazos. Nada permanece igual.
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Para ilustrar estos patrones dinámicos, el Programa de Vulcanismo Global de la Institución Smithsonian, alojado en el Museo Nacional de Historia Natural, ha creado una animación de lapso de tiempo de los terremotos, erupciones y emisiones del mundo desde 1960. Dibujo de la primera base de datos compilada de datación de emisiones de azufre hasta 1978, las animaciones muestran cómo la actividad aparentemente aleatoria de volcanes y terremotos forma patrones globales consistentes a lo largo del tiempo. Comprender esos patrones les da a los investigadores una idea de cómo estos dramáticos eventos están entrelazados con el funcionamiento interno de nuestro planeta.
Los terremotos y los volcanes pueden evocar imágenes de destrucción generalizada. Pero para aquellos que estudian los alcances más profundos de la Tierra, como Elizabeth Cottrell, geóloga de investigación en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian y directora del Programa Global de Vulcanismo, los volcanes también son "ventanas al interior". Su actividad y emisiones proporcionan una muestra de lo que hay dentro, ayudando a los investigadores a desenredar la composición y la historia del núcleo del planeta. Eso es crucial, porque todavía no sabemos exactamente de qué está hecho el interior de nuestro planeta. Necesitamos entender el interior si queremos desenredar el ciclo global del carbono, el flujo químico que influye en el pasado y el futuro de nuestro planeta.
Sabemos mucho sobre el carbono, el elemento que forma la columna vertebral química de la vida, en nuestra corteza y océanos. Sabemos mucho menos al respecto en el núcleo y el manto de la Tierra. Hasta ahora ha resultado difícil probar el manto de la Tierra, que se extiende hasta 1, 800 millas debajo de la superficie. Esto significa que el interior de la Tierra desempeña un papel enorme y misterioso en el ciclo global del carbono. El interior contiene quizás el 90 por ciento del carbono de nuestro planeta, unido en formas puras como el grafito o los diamantes. Recopilar los movimientos de este elusivo carbono de las tierras profundas se ha llamado "uno de los problemas más molestos" en nuestra búsqueda para comprender el ciclo global del carbono.
Afortunadamente, tenemos volcanes. Como geólogo planetario, Cottrell piensa en estos fabricantes de magma como un "sistema de entrega de muestras" que nos permite echar un vistazo al núcleo del planeta. "Los terremotos y las erupciones son el latido del corazón del planeta", dice ella. Las emisiones de estos eventos, que han influido en el clima global, son la respiración del planeta. (En todo el mundo, los volcanes liberan alrededor de 180 a 440 millones de toneladas de dióxido de carbono). Al estudiar la química de la lava y la composición de los gases volcánicos, Cottrell y otros pueden tener una idea de lo que hay dentro, como estudiar los eructos humanos para descubrir qué hay dentro. tu estomago.
Los volcanes expulsan sobre todo vapor de agua en forma de vapor, junto con dióxido de carbono y algo de azufre (por el contrario, los humanos exhalan alrededor del 16 por ciento de oxígeno, 4 por ciento de CO2 y 79 por ciento de nitrógeno). Comprender los niveles "normales" de estas emisiones de volcanes ayudaría a los científicos a determinar cuál es la línea de base y, por lo tanto, cuán drásticamente la actividad humana la está impactando. Sin embargo, precisar esas emisiones es un negocio complicado. Recolectar gas volcánico es francamente peligroso, lo que requiere que los investigadores se acerquen personalmente a las emisiones calientes y presurizadas. Cuando sale del manto, la lava fundida es una abrasadora 1000 a 1300 grados Celsius.
No es de extrañar que los científicos prefieran leer las firmas de gases en la atmósfera utilizando satélites del espacio. Desafortunadamente, esa técnica también tiene sus problemas. En los últimos tres siglos, las emisiones antropogénicas de fuentes como la agricultura industrial y la quema de combustibles fósiles han superado drásticamente las emisiones de los volcanes, lo que significa que el CO2 volcánico se pierde en el ruido de fondo. Como solución alternativa, los científicos usan azufre, que es más fácil de medir desde el espacio, como sustituto del carbono. En la última década, los avances tecnológicos también nos han permitido separar algunas de estas emisiones.
"El monitoreo satelital global de los volcanes transformará nuestra comprensión de los flujos de gas desde el interior de la Tierra hacia el exterior en la próxima década", dice Cottrell, quien ha estado trabajando junto con el investigador de Michigan Tech Simon Carn y el gerente de datos Ed Venzke para incorporar las emisiones volcánicas en el Smithsonian. base de datos desde 2012.
En la visualización anterior, puede ver los terremotos y las erupciones volcánicas no solo como eventos individuales, sino como indicadores de esas regiones de actividad frenética en la corteza terrestre donde las placas se empujan una contra la otra y se rompen en pedazos. La clave es la escala de tiempo. Al alejarse de los últimos 50 años, puede ver que los volcanes no son simplemente desastrosos catástrofes, sino un patrón constante: el latido vivo de un planeta dinámico. "Cuando miramos en una escala de tiempo larga, vemos el pulso constante del planeta", dice Cottrell, quien recomienda ver la animación con el sonido activado para obtener el efecto completo. Es un "ritmo constante e implacable marcado por períodos de alta y baja actividad".
Acércate nuevamente y podrás ver cómo los volcanes nos unen a todos a un nivel muy personal. Cada vez que respira, inhala gas volcánico, que se mezcla rápidamente con la atmósfera y se difunde. Al saber cuándo y dónde se han producido erupciones volcánicas recientes, incluso puede identificar el volcán que le dio sabor a su última inhalación. Ahora eso es íntimo.
Aprenda sobre esta investigación y más en el Deep Carbon Observatory.
