El episodio Azolla

Hace unos 49 millones de años atrás una sola especie vegetal puede haber cambiado el clima de la tierra desde un mundo cálido por efecto invernadero hacia el mundo actual, que podríamos calificar de “igloo”. La influencia que pudo tener esta planta en la evolución del clima ha sido descubierto investigando yacimientos de petróleo en el Ártico. Las investigaciones sobre los cambios climáticos del pasado y las investigaciones sobre yacimientos de gas y petróleo (hidrocarburos) no son contradictorias, ya que tienen una cosa en común: el carbono.

La evolución climática del Cenozoico, que comenzó hace 65 millones de años y que comprende las eras Terciaria y Cuaternaria, es relativamente compleja. Se pasó de un clima cálido inicial, sin mantos de hielo ni en la Antártida ni en Groenlandia, a un clima frío final, con glaciaciones que empezaron hace unos 3 millones de años. El enfriamiento vino acompañado por una disminución del CO2 atmosférico, que pasó de una concentración de unas 2.000 ppm al principio del Cenozoico, hace 65 millones de años, a una concentración por debajo de las 300 ppm durante el último millón de años. En este intervalo, podemos distinguir varios episodios:

- El óptimo climático del eoceno inicial, hace unos 50 millones de años, que acabó hace 40 millones de años.
- Una disminución de temperaturas hasta llegar a la creación del manto glaciar de la Antártida, hace unos 34 millones de años.
- Un aumento de las temperaturas, que empezó hace unos 26 millones de años, hasta llegar al óptimo climático del mioceno medio.
- Un descenso de las temperaturas, que empezó hace unos 14 millones de años, hasta llegar al clima “igloo” actual.

Durante el Optimo Climático del Eoceno, el clima era muy cálido: había cocodrilos y tortugas en las regiones árticas y palmeras en la península de Kamchatka, la temperatura del Polo Norte era de 22 ºC y la concentración de CO2 de unas 2.000 ppm. Durante esta época, no había hielo en los polos y el gradiente térmico del planeta era poco pronunciado.

El Ártico tenía una extensión menor que la actual y estaba menos comunicado que hoy en día con los océanos circundantes. Era menos profundo que actualmente, y sus aguas eran más dulces y mucho más cálidas. El agua del mar estaba varios grados más caliente que la actual, tanto en superficie como en profundidad. Debido a las abundantes lluvias, el océano Ártico recibía mucho agua dulce de los ríos de las regiones que lo circundaban y, al estar mal comunicado con los otros océanos, su salinidad fue disminuyendo.

A partir del final del óptimo climático del eoceno, hace 49 millones de años, se inicia un enfriamiento, que llega hasta ahora. Este enfriamiento condujo a la disminución de la temperatura del fondo del mar, que de unos 12 ºC hace 50 millones de años baja a solamente 6 ºC al final del Eoceno, hace unos 35 millones de años. En la actualidad apenas supera los 2 ºC.

La concentración de CO2 bajó de manera brusca de unas 2.000 hasta unas 600 ppm, como se puede ver en el gráfico (Pearson, 2000).

Gran parte del interés actual en la exploración de petróleo en las regiones árticas, hecho posible por el calentamiento global, se dirige a los depósitos de Azolla. Azolla es un helecho acuático de agua dulce que prefiere las aguas cálidas y tranquilas, y que dispongan de mucha luz. Alcanza un crecimiento óptimo con cerca de 20 horas diarias de luz. Es una de las plantas de más rápido crecimiento en todo el planeta, y puede duplicar su biomasa en 2 o 3 días. Azolla también absorbe el CO2 atmosférico a un ritmo acelerado. Se han encontrado capas de Azolla en más de 50 pozos del Ártico, desde el norte de Alaska, los mares de Beaufort y de Chukchi, muchas de ellas de más de ocho metros compuestos casi completamente de Azolla. La datación de estas capas de Azolla se remonta a hace 49 millones de años, y su duración fue de unos 800.000 años. Coincide bastante bien con la disminución de la concentración de CO2 (en realidad, según Pearson, esta disminución se produjo 2 millones de años antes, pero estamos en los intervalos posibles de errores de datación).

Las estimaciones realizadas con ejemplares modernos de Azolla sugieren que esta planta es capaz de absorber hasta 2.500 kg de nitrógeno y 15.000 kg de carbono por hectárea y por año. Como el evento Azolla duró 800.000 años y pueden haber cubierto un área de un millón de km2, podemos pensar que esta capa de Azolla podría haber tomado de la atmósfera (1 km2 = 100 hectáreas), 15 x 100 x 1.000.000 = 1.500 millones de toneladas de carbono por año, lo que hace 5.500 millones de toneladas anuales de CO2. Esta cantidad de CO2 equivale a una disminución de 0,6 ppm de su concentración en la atmósfera.

De manera que el episodio Azolla podría haber sido ampliamente capaz de explicar el descenso de la concentración de CO2 en la atmósfera ocurrido hace unos 50 millones de años, y, por tanto, podría haber sido el disparador (o uno de los disparadores) del paso de una era de “efecto invernadero” a la actual era “igloo”.

The Azolla story: Climate Change and Arctic Hydrocarbons