Estudo da Universidade da Califórnia em Berkeley mostra que o solo do deserto de Mojave prende dióxido de carbono no frio da noite e o solta no calor do dia, um ciclo físico, sem participação de seres vivos, que pode movimentar até três gigatoneladas de carbono por ano nos desertos do planeta.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley (UC Berkeley), nos Estados Unidos, identificaram um ciclo diário de carbono que não depende de plantas nem de micro-organismos. Nos solos do deserto de Mojave, no sudoeste do país, o dióxido de carbono (CO2) da atmosfera se prende às partículas minerais durante a noite, quando a temperatura cai, e volta ao ar ao longo do dia, à medida que o chão esquenta.
O trabalho foi publicado em 23 de setembro na revista científica Science Advances. A primeira autora é Anna Abramova, doutoranda do Departamento de Ciência, Política e Gestão Ambiental (ESPM, na sigla em inglês) da UC Berkeley, e o autor sênior é o professor Ronald Amundson, do mesmo departamento. A partir das medições no Mojave, os autores estimam que entre uma e três gigatoneladas de carbono entrem e saiam dos solos desérticos do planeta a cada ano, o equivalente a algo entre um décimo e um terço das emissões humanas anuais.
Até agora, a troca de carbono entre o solo e o ar era explicada quase só pela respiração do solo, um processo biológico. As plantas retiram CO2 da atmosfera pela fotossíntese e o transformam em carbono orgânico. Parte desse carbono chega ao solo pelas raízes e pelos micro-organismos associados a elas, que se alimentam dele e o devolvem ao ar na forma de gás.
“Sempre se assumiu que isso é inteiramente movido por um processo biológico”, explicou Amundson, que compara o fenômeno à respiração de um “organismo vivo gigante”. Em climas quentes e secos como o do Mojave, segundo ele, esse processo tende a ser mais lento, porque a vegetação é mais esparsa do que em regiões úmidas como os trópicos.
A pista veio do campo. Desde 2017, a equipe de Amundson monitora o Mojave com sensores instalados no solo, que registram dados em tempo real. “Em vez de o CO2 sair do solo e voltar para a atmosfera, descobrimos que o carbono estava entrando no solo à noite”, disse o pesquisador, que já estudou solos em vários ecossistemas, entre eles o deserto do Atacama, no Chile, o mais seco do mundo fora das regiões polares. “Não há explicação biológica para isso.”
Jennifer Mills, coautora do estudo e doutora pelo mesmo departamento, já havia constatado que, à noite, a concentração de CO2 a cinco centímetros de profundidade ficava abaixo da registrada na superfície, o que fazia o gás entrar no solo. Amundson, que há mais de 30 anos usa linhas de extração a vácuo em seu laboratório para processar gases, sabia que o CO2 pode se fixar em superfícies sólidas quando elas esfriam. No Mojave, a superfície do solo chega a 60 °C durante o dia e cai para menos de 20 °C à noite. A hipótese era que os minerais retinham o gás ao esfriar e o liberavam ao aquecer.
Confirmar a ideia levou três anos de trabalho em laboratório. Amostras do deserto foram levadas a Berkeley, e Abramova usou equipamentos do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley para medir quanto CO2 era adsorvido sob diferentes temperaturas e concentrações do gás. Adsorção é o fenômeno em que moléculas de um gás ficam presas à superfície de um sólido. “Quando a temperatura cai, a capacidade de adsorção aumenta”, explicou a pesquisadora.
Ao repetir os testes em temperaturas que iam da noite à tarde no deserto, ela verificou que os solos captavam mais CO2 ao esfriar e o liberavam ao aquecer. O resultado confirma que a entrada noturna do gás é um efeito físico, e não biológico. “Planejamos esses experimentos para quantificar as taxas de adsorção e compará-las com o que ocorre no Mojave”, disse Abramova. “Foi empolgante ver como dois conjuntos de dados completamente diferentes, obtidos de forma independente, estão muito alinhados.”
A estimativa global pode estar abaixo do valor real, já que se baseia apenas em solos do Mojave. O mesmo fenômeno já foi observado em desertos frios, como os da Antártida, e, segundo Amundson, há muito tempo se suspeita que ocorra também na superfície de Marte. Abramova investiga agora se a adsorção varia em solos com mais carbono orgânico ou com minerais de capacidade de adsorção especialmente alta.
A descoberta aproxima a terra do deserto de uma tecnologia de ponta. Em 2024, o químico Omar Yaghi, um dos laureados com o Prêmio Nobel de Química de 2025, apresentou um material cristalino poroso capaz de retirar CO2 diretamente do ar. “Estamos basicamente mostrando que minerais naturais têm essencialmente as mesmas capacidades”, afirmou Amundson.
O ciclo mineral só se torna visível quando a respiração biológica do solo é relativamente baixa, como nos desertos. “Esse fluxo abiótico pode se tornar comparável em tamanho, e às vezes até maior do que seu equivalente biológico”, disse o professor. Para os autores, o achado pode acrescentar uma nova camada aos modelos que calculam o balanço de carbono do planeta e inspirar soluções climáticas baseadas na natureza.
O estudo teve participação de pesquisadores da Universidade Estadual do Novo México e do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, com financiamento da Comissão de Energia da Califórnia e do Departamento de Energia dos Estados Unidos.
Fotos: Mathew Burciaga/UC Berkeley, Ronald Amundson/UC Berkeley, Wilson44691 e Karen Zhou
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