Descenso del CO2 atmosférico durante el vulcanismo de las rocas ígneas de Emeishan

Cuando los volcanes enfrían el planeta

La mayoría pensamos en erupciones volcánicas gigantes como desastres que calientan el planeta, expulsando enormes cantidades de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera y contribuyendo a extinciones masivas. Este estudio examina uno de esos episodios volcánicos antiguos en el suroeste de China y revela un giro sorprendente: durante el vertido de lava más intenso, el CO2 atmosférico cayó de forma marcada. Comprender por qué ofrece una nueva perspectiva sobre cómo interactúan, a lo largo de millones de años, el interior profundo de la Tierra, los paisajes superficiales, los océanos y el clima.

Una erupción gigante con una señal desconcertante

Hace unos 260 millones de años, durante el Pérmico, la Gran Provincia Ígnea de Emeishan (LIP) expulsó volúmenes enormes de lava a lo largo de unos pocos millones de años. Este episodio coincidió con una crisis grave en la vida marina, especialmente entre los constructores de arrecifes y otros organismos de aguas poco profundas. La visión convencional sostiene que tales erupciones liberan cantidades ingentes de CO2, calentando el planeta y estresando los ecosistemas. Sin embargo, faltaban pruebas directas sobre cómo cambió el CO2 atmosférico durante el vulcanismo de Emeishan, lo que mantenía incierto el verdadero impacto climático.

Leer el CO2 antiguo en fósiles moleculares

Para reconstruir los niveles pasados de CO2, los autores muestrearon rocas marinas en la sección de Shangsi, en el sur de China, que abarcan el intervalo antes, durante y después de las erupciones de Emeishan. En lugar de confiar solo en la química global de las rocas, se centraron en diminutos fósiles moleculares derivados de la clorofila: concretamente un compuesto llamado fitano. La relación entre carbono ligero y pesado en el fitano, comparada con la de minerales carbonatados coetáneos, registra cuánto discriminaban las algas antiguas contra el carbono pesado durante la fotosíntesis. Esa discriminación aumenta cuando el CO2 es abundante y disminuye cuando el CO2 escasea. Al calibrar estas “huellas” isotópicas con relaciones modernas y ajustar por efectos de temperatura y nutrientes, el equipo obtuvo una curva de alta resolución del CO2 atmosférico a lo largo de varios millones de años.

Una caída del CO2 durante el máximo derrame de lava

El registro resultante revela un patrón inesperado. En el tiempo previo a las erupciones principales, los niveles de CO2 se situaban en torno a 700 partes por millón (ppm). A partir de aproximadamente 263,5 millones de años atrás —justo cuando la provincia volcánica se estaba desarrollando— el CO2 descendió de forma continua, alcanzando valores cercanos a 350 ppm hacia el final de la fase principal de basaltos de derrame. De forma llamativa, ese mínimo coincide con picos fuertes de mercurio en los sedimentos, un indicio independiente de intensa actividad volcánica. Solo más tarde, durante erupciones subiclásticas menores pero más explosivas, el CO2 atmosférico volvió a subir hasta alrededor de 1000 ppm antes de relajarse hasta unos 600 ppm una vez que el vulcanismo disminuyó. Así, el periodo de mayor producción de lava coincidió con un importante descenso del CO2 atmosférico, lo contrario de lo que predicen los modelos convencionales.

Rocas de lecho marino levantadas como una esponja gigante de CO2

Para explicar esta paradoja, los autores miran por debajo de la lava hacia los cimientos corticales de la provincia de Emeishan. Antes de que comenzaron las erupciones mayores, una pluma del manto caliente ascendió desde las profundidades de la Tierra y elevó la corteza suprayacente, formando una amplia cúpula de cientos de kilómetros de diámetro y hasta un kilómetro de altura. Este levantamiento expuso gruesas pilas de rocas carbonatadas —antiguas calizas de fondo marino de la plataforma del Yangtsé— a la lluvia, a los ríos y al ataque químico. Al meteorizarse estas calizas consumieron CO2 atmosférico y lo entregaron, en forma disuelta, a los océanos. Trazadores geoquímicos de la intensidad de la meteorización, como los isótopos del litio y un índice de alteración basado en arcillas, alcanzan su máximo durante el mismo intervalo de la caída del CO2, lo que respalda esta interpretación. Los cálculos sugieren que la erosión de las calizas levantadas podría haber extraído una cantidad de CO2 comparable o superior a la de toda la atmósfera, incluso tras considerar el amortiguamiento parcial por el océano.

Por qué esta LIP se comportó de forma distinta

La propia lava de Emeishan parece igualmente inusualmente pobre en CO2 en comparación con muchas otras provincias volcánicas, lo que implica que las erupciones añadieron cantidades relativamente modestas de gas a la atmósfera. A diferencia de las Trampas Siberianas, donde el magma intruyó en sedimentos gruesos ricos en materia orgánica y liberó enormes volúmenes de carbono al hornear esas rocas, las intrusiones de Emeishan se limitaron principalmente a anfitriones carbonatados y a una zona interna limitada. Como resultado, la historia principal del carbono no fue una desgasificación masiva sino una meteorización masiva, potenciadas por el levantamiento en una franja tropical cálida y lluviosa y por el amortiguamiento relativamente lento de los océanos del Pérmico. En conjunto, estos factores permitieron que el poder absorbente del CO2 de la caliza recién expuesta superara a las emisiones volcánicas durante varios millones de años.

Replantear volcanes y clima

Para el público general, el mensaje clave es que los episodios volcánicos gigantes no siempre empujan el clima en la misma dirección. En el caso de Emeishan, el calor proveniente del interior remodeló el paisaje de manera que las rocas expuestas se convirtieron temporalmente en una enorme esponja de CO2, incluso mientras la lava inundaba la superficie. Más tarde, estilos de erupción diferentes volvieron a inclinar la balanza hacia la liberación de CO2. Esta complejidad ayuda a explicar por qué algunas grandes provincias ígneas coinciden con extinciones catastróficas mientras que otras no, y subraya la necesidad de considerar toda la cadena desde la pluma del manto hasta el levantamiento montañoso, la erosión, la química oceánica y el cambio atmosférico al interpretar la historia climática profunda de la Tierra.

Cita: Shen, J., Zhang, Y.G., Yuan, DX. et al. Atmospheric CO₂ drawdown during the Emeishan flood basalt volcanism. Nat Commun 17, 1657 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69600-z

Palabras clave: clima antiguo, grandes provincias ígneas, dióxido de carbono, meteorización de rocas, extinción masiva