Preservación a largo plazo del carbono orgánico mejorada con hierro y manganeso

Área de la Ciencia:

• Geoquímica
• Ciencias marinas
• Geoquímica orgánica

Sus antecedentes:

• La preservación del carbono orgánico sedimentario (CO) es crucial para los ciclos globales de carbono y oxígeno.
• Los mecanismos que impulsan la preservación de los sedimentos marinos no se comprenden completamente.
• La reacción de Maillard puede geopolimerizar moléculas orgánicas, pero su velocidad a temperaturas marinas es lenta.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del hierro y el manganeso en la catalización de la reacción de Maillard a temperaturas sedimentarias marinas.
• Cuantificar la contribución de esta reacción catalizada a la preservación del sedimento marino OC.
• Evaluar el impacto del hierro y el manganeso en la preservación global de los compuestos orgánicos orgánicos en el tiempo geológico.

Principales métodos:

• Experimentos de incubación para estudiar la cinética de la reacción de Maillard.
• Análisis de las firmas químicas de los productos de reacción.
• Modelado de aguas porosas para estimar las tasas de preservación de OC.

Principales resultados:

• Los iones de hierro y manganeso y los minerales catalizan abióticamente la reacción de Maillard hasta en dos órdenes de magnitud a temperaturas relevantes.
• Las firmas químicas de los productos de reacción coinciden con las del CO disuelto y total en los sedimentos del margen continental.
• Se estima que 4,1 Tg Cyr-1 de OC se conservan a través de esta vía en los sedimentos marinos.

Conclusiones:

• Las reacciones de Maillard catalizadas por hierro y manganeso mejoran significativamente la preservación de OC en los sedimentos marinos.
• Este proceso abiótico contribuye sustancialmente al enterramiento global de carbono orgánico sedimentario.
• Las variaciones en los insumos oceánicos de hierro y manganeso pueden tener un impacto significativo e inexplorado en la preservación global de los CO a largo plazo.