Destaque

Aquecimento do clima pode reduzir o enterro de carbono orgânico sob os oceanos

Fonte

Universidade Rice

Data

sexta-feira, 6 janeiro 2023 15:10

Uma equipe internacional de cientistas reuniu meticulosamente dados de mais de 50 anos de missões de perfuração científica no mar para conduzir um estudo inédito de carbono orgânico que cai no fundo do oceano e é atraído para as profundezas do planeta.

O estudo, publicado na revista científica Nature, sugere que o aquecimento climático pode reduzir o enterro de carbono orgânico e aumentar a quantidade de carbono que é devolvido à atmosfera, porque as temperaturas mais quentes do oceano podem aumentar as taxas metabólicas das bactérias.

Pesquisadores da Universidade Rice e Universidade do Texas A&M, nos Estados Unidos, e também da Universidade de Leeds, no Reino Unido, e da  Universidade de Bremen, na Alemanha, analisaram dados de núcleos perfurados de sedimentos lamacentos do fundo do mar que foram coletados durante 81 das mais de 1.500 expedições a bordo de navios montadas pelo International Ocean Discovery Program (IODP) e seus predecessores. O estudo fornece a contabilidade mais detalhada até o momento do enterro de carbono orgânico nos últimos 30 milhões de anos e sugere que os cientistas têm muito a aprender sobre a dinâmica do ciclo de carbono de longo prazo da Terra.

“O que estamos descobrindo é que o enterro de carbono orgânico é muito ativo”, disse o Dr. Mark Torres, pesquisador da Universidade Rice e coautor do estudo. “Ele muda muito e responde ao sistema climático da Terra muito mais do que os cientistas pensavam anteriormente.”

O Dr. Yige Zhang, oceanógrafo da Universidade do Texas A&M e também coautor do estudo, explicou: “Se nossos novos registros estiverem corretos, eles mudarão muito de nossa compreensão sobre o ciclo do carbono orgânico. À medida que aquecemos o oceano, será mais difícil para o carbono orgânico encontrar seu caminho para ser enterrado no sistema de sedimentos marinhos”.

O carbono é o principal componente da vida, e o carbono circula constantemente entre a atmosfera da Terra e a biosfera à medida que plantas e animais crescem e se decompõem. O carbono também pode percorrer a Terra em uma jornada que leva milhões de anos. Começa em zonas de subducção tectônica, onde as placas tectônicas relativamente finas sobre os oceanos são arrastadas para baixo de placas mais espessas que ficam sobre os continentes. A crosta oceânica que mergulha para baixo se aquece à medida que afunda, e a maior parte de seu carbono retorna à atmosfera como dióxido de carbono (CO₂) de vulcões.

Os cientistas há muito estudam a quantidade de carbono que fica enterrada nos sedimentos oceânicos. Os núcleos perfurados do fundo do oceano contêm camadas de sedimentos depositados ao longo de dezenas de milhões de anos. Usando datação radiométrica e outros métodos, os pesquisadores podem determinar quando sedimentos específicos foram depositados. Os cientistas também podem aprender muito sobre as condições passadas na Terra estudando minerais e esqueletos microscópicos de organismos presos em sedimentos.

“Existem dois isótopos de carbono – carbono-12 e carbono-13”, disse o professor Mark Torres, professor do Departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias da Universidade Rice. “A diferença é de apenas um nêutron. Portanto, o carbono-13 é um pouco mais pesado. Mas a vida é preguiçosa, e se algo é mais pesado – mesmo que seja só um pouquinho – é mais difícil de se mover. Portanto, a vida prefere o isótopo mais leve, o carbono-12. E se você cultivar uma planta e lhe der CO₂, ela irá preferencialmente absorver o isótopo mais leve. Isso significa que a proporção de carbono-13 para carbono-12 na planta será menor – ela conterá menos carbono-13 – do que no CO₂ que você alimentou a planta.”

Durante décadas, os cientistas usaram proporções isotópicas para estudar as quantidades relativas de carbono inorgânico e orgânico que estava soterrado em pontos específicos da Terra. Com base nesses estudos e modelos computacionais, o Dr. Mark Torres disse que os cientistas acreditam que a quantidade de carbono soterrado mudou muito pouco nos últimos 30 milhões de anos.

O Dr. Yige Zhang destacou: “Tivemos a ideia de usar os dados reais e calcular suas taxas de sepultamento de carbono orgânico para chegar ao sepultamento global de carbono. Queríamos ver se esse método ‘de baixo para cima’ concordava com o método tradicional de cálculos isotópicos, que é mais ‘de cima para baixo’”. O trabalho de compilar dados das expedições IODP coube à primeira autora do estudo, a Dra. Ziye Li, da Universidade de Bremen, que era então um estudante visitante no laboratório do Dr. Yige Zhang na Universidade do Texas A&M.

O professor Zhang disse que os resultados do estudo foram chocantes: “Nossos novos resultados são muito diferentes – eles são o oposto do que os cálculos de isótopos estão sugerindo”.

O Dr. Zhang disse que este é particularmente o caso durante um período chamado meados do Mioceno, cerca de 15 milhões de anos atrás. O conhecimento científico convencional sustentava que uma grande quantidade de carbono orgânico foi enterrada em torno desse intervalo, exemplificado pela ‘Formação Monterey’, rica em matéria orgânica, na Califórnia. As descobertas da equipe sugerem, em vez disso, que a menor quantidade de carbono orgânico foi enterrada durante esse intervalo nos últimos 23 milhões de anos.

O professor Yige Zhang descreveu o artigo da equipe como o início de uma nova maneira potencialmente impactante de analisar dados que podem ajudar a entender e abordar as mudanças climáticas.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Rice (em inglês).

Fonte: Jade Boyd, Universidade Rice.