Intervenções climáticas remodelando a vida marinha

Mesmo que os países cumpram suas promessas de reduzir as emissões de gases de efeito estufa que impulsionam as mudanças climáticas, o aquecimento global ultrapassará a capacidade de muitos ecossistemas de suportá-lo com segurança.

Essa realidade motivou cientistas, governos e um número crescente de startups a explorar maneiras de remover o dióxido de carbono da atmosfera ou, pelo menos, neutralizar temporariamente seus efeitos .

Mas essas intervenções climáticas trazem riscos – especialmente para o oceano, o maior sumidouro de carbono do mundo , onde o carbono é absorvido e armazenado, e a base da segurança alimentar global.

Nossa equipe de pesquisadores passou décadas estudando os oceanos e o clima. Em um novo estudo, analisamos como diferentes tipos de intervenções climáticas podem afetar os ecossistemas marinhos, para o bem ou para o mal, e onde mais pesquisas são necessárias para entender os riscos antes que alguém as tente em larga escala. Descobrimos que algumas estratégias apresentam menos riscos do que outras, embora nenhuma esteja isenta de consequências.

Como serão as intervenções climáticas? 

As intervenções climáticas dividem-se em duas grandes categorias que funcionam de maneiras muito diferentes.

Uma delas é a remoção de dióxido de carbono , ou CDR. Ela ataca a causa principal das mudanças climáticas, retirando o dióxido de carbono da atmosfera.

O oceano já absorve quase um terço das emissões de carbono causadas pelo homem anualmente e tem uma enorme capacidade de reter mais carbono. As técnicas de remoção de dióxido de carbono marinho visam aumentar essa absorção natural, alterando a biologia ou a química do oceano.

Os métodos biológicos de remoção de carbono capturam carbono através da fotossíntese em plantas ou algas. Alguns métodos, como a fertilização com ferro e o cultivo de algas marinhas , estimulam o crescimento de algas marinhas, fornecendo-lhes mais nutrientes. Uma fração do carbono que elas capturam durante o crescimento pode ser armazenada no oceano por centenas de anos, mas grande parte dele retorna à atmosfera após a decomposição da biomassa.

Outros métodos envolvem o cultivo de plantas em terra e seu afundamento em águas profundas com baixo teor de oxigênio, onde a decomposição é mais lenta, retardando a liberação do carbono que elas contêm. Isso é conhecido como armazenamento anóxico de biomassa terrestre.

Outro tipo de remoção de dióxido de carbono não depende da biologia para capturar o carbono. O aumento da alcalinidade oceânica converte quimicamente o dióxido de carbono na água do mar em outras formas de carbono, permitindo que o oceano absorva mais da atmosfera. Isso funciona adicionando grandes quantidades de material alcalino, como rochas carbonáticas ou silicatadas pulverizadas, como calcário ou basalto, ou compostos produzidos eletroquimicamente, como hidróxido de sódio .

A modificação da radiação solar é uma categoria completamente diferente. Ela funciona como um protetor solar – não remove o dióxido de carbono, mas pode reduzir efeitos perigosos como ondas de calor e branqueamento de corais, injetando minúsculas partículas na atmosfera que clareiam as nuvens ou refletem a luz solar diretamente de volta para o espaço , replicando o resfriamento observado após grandes erupções vulcânicas . O atrativo da modificação da radiação solar é a rapidez: ela poderia resfriar o planeta em poucos anos, mas apenas mascararia temporariamente os efeitos das concentrações de dióxido de carbono, que continuam aumentando.

Esses métodos também podem afetar a vida marinha

Analisamos oito tipos de intervenção e avaliamos como cada uma poderia afetar os ecossistemas marinhos. Descobrimos que todas elas apresentavam benefícios e riscos potenciais distintos.

Um dos riscos de se atrair mais dióxido de carbono para o oceano é a acidificação oceânica . Quando o dióxido de carbono se dissolve na água do mar, forma ácido. Esse processo já está enfraquecendo as conchas das ostras e prejudicando corais e plâncton, que são cruciais para a cadeia alimentar marinha.

A adição de materiais alcalinos, como rochas carbonáticas ou silicatadas pulverizadas, poderia neutralizar a acidez do dióxido de carbono adicional, convertendo-o em formas de carbono menos nocivas.

Em contrapartida, os métodos biológicos capturam o carbono presente na biomassa viva, como plantas e algas, mas o liberam novamente na forma de dióxido de carbono quando a biomassa se decompõe – o que significa que seu efeito sobre a acidificação depende de onde a biomassa cresce e onde se decompõe posteriormente.

Outra preocupação com os métodos biológicos envolve os nutrientes. Todas as plantas e algas precisam de nutrientes para crescer, mas o oceano é altamente interconectado. Fertilizar a superfície em uma área pode aumentar a produtividade de plantas e algas, mas, ao mesmo tempo, sufocar as águas abaixo dela ou prejudicar a pesca a milhares de quilômetros de distância, esgotando os nutrientes que as correntes oceânicas transportariam para áreas de pesca produtivas.

O aumento da alcalinidade oceânica não requer a adição de nutrientes, mas algumas formas minerais de alcalinidade, como os basaltos, introduzem nutrientes como ferro e silicato que podem afetar o crescimento

A modificação da radiação solar não adiciona nutrientes, mas pode alterar os padrões de circulação que transportam nutrientes.

Alterações na acidificação e nos nutrientes beneficiarão algumas espécies de fitoplâncton e prejudicarão outras . As mudanças resultantes na composição do fitoplâncton são importantes: se diferentes predadores preferem diferentes tipos de fitoplâncton, os efeitos subsequentes podem se propagar por toda a cadeia alimentar , impactando, eventualmente, a pesca da qual milhões de pessoas dependem.

As opções menos arriscadas para o oceano

De todos os métodos que analisamos, descobrimos que o aumento eletroquímico da alcalinidade oceânica apresenta o menor risco direto para o oceano, mas não é isento de riscos. Os métodos eletroquímicos utilizam uma corrente elétrica para separar a água salgada em uma corrente alcalina e uma corrente ácida. Isso gera uma forma quimicamente simples de alcalinidade com efeitos limitados sobre a biologia, mas também exige a neutralização ou o descarte seguro do ácido .

Outras opções de risco relativamente baixo incluem a adição de minerais carbonáticos à água do mar, o que aumentaria a alcalinidade com relativamente poucos contaminantes, e o afundamento de plantas terrestres em ambientes profundos e com baixo teor de oxigênio para armazenamento de carbono a longo prazo.

No entanto, essas abordagens apresentam incertezas e necessitam de estudos adicionais.

Os cientistas geralmente usam modelos computacionais para explorar métodos como esses antes de testá-los em larga escala no oceano, mas a confiabilidade dos modelos depende da qualidade dos dados que os fundamentam. Além disso, muitos processos biológicos ainda não são suficientemente compreendidos para serem incluídos nos modelos.

Por exemplo, os modelos não capturam os efeitos de alguns contaminantes de metais traço em certos materiais alcalinos ou como os ecossistemas podem se reorganizar em torno de novos habitats de cultivo de algas marinhas. Para incluir com precisão efeitos como esses nos modelos, os cientistas primeiro precisam estudá-los em laboratórios e, às vezes, em experimentos de campo em pequena escala.

Um caminho cauteloso e baseado em evidências para o futuro 

Alguns cientistas argumentam que os riscos da intervenção climática são demasiado grandes para sequer serem considerados e que toda a investigação relacionada deveria ser interrompida, pois constitui uma distração perigosa da necessidade de reduzir as emissões de gases com efeito de estufa.

A comercialização já está em andamento. Startups de remoção de dióxido de carbono marinho, apoiadas por investidores, já estão vendendo créditos de carbono para empresas como Stripe e British Airways . Enquanto isso, as emissões globais continuam a aumentar e muitos países, incluindo os EUA, estão recuando em suas promessas de redução de emissões .

À medida que os danos causados ​​pelas mudanças climáticas se agravam, a pressão sobre os governos para que implementem intervenções climáticas rapidamente e sem uma compreensão clara dos riscos pode aumentar.

Os cientistas têm agora a oportunidade de estudar essas ideias cuidadosamente, antes que o planeta atinja instabilidades climáticas que possam levar a sociedade a adotar intervenções não testadas. Essa janela de oportunidade não permanecerá aberta para sempre.

Considerando o que está em jogo, acreditamos que o mundo precisa de pesquisas transparentes que possam descartar opções prejudiciais, verificar as promissoras e interromper o processo caso os impactos se mostrem inaceitáveis. É possível que nenhuma intervenção climática seja segura o suficiente para ser implementada em larga escala. Mas acreditamos que essa decisão deve ser guiada por evidências – e não por pressão de mercado, medo ou ideologia.

* NILU, Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia