Os oceanos são melhores em armazenar carbono do que as árvores

Pensamos em árvores e solo como sumidouros de carbono, mas os oceanos do mundo possuem estoques de carbono muito maiores e são mais eficazes em armazenar carbono permanentemente. Em uma nova pesquisa publicada recentemente, investigamos a taxa de longo prazo de remoção permanente de carbono por conchas de plâncton no oceano perto da Nova Zelândia.

Mostramos que as conchas do mar consumiram aproximadamente a mesma quantidade de carbono que as emissões regionais de dióxido de carbono , e esse processo foi ainda maior durante os antigos períodos de aquecimento climático.

Os humanos estão retirando carbono do solo queimando combustíveis fósseis depositados há milhões de anos e colocando-o na atmosfera como dióxido de carbono. A taxa atual de formação de novos combustíveis fósseis é muito baixa.

Em vez disso, o principal mecanismo geológico (de longo prazo) de armazenamento de carbono hoje é a formação de conchas marinhas que são preservadas como sedimentos no fundo do oceano .

O continente da Zelândia está principalmente submerso no sudoeste do Oceano Pacífico, mas inclui as ilhas da Nova Zelândia e Nova Caledônia.

As emissões de dióxido de carbono da queima de combustíveis fósseis no continente somam cerca de 45 milhões de toneladas por ano, o que representa 0,12% do total global. Nosso trabalho documenta um projeto que fez parte do International Ocean Discovery Program ( IODP ). A expedição 371 perfurou o fundo do mar da Zelândia para investigar como o continente se formou e analisar as antigas mudanças ambientais registradas em seus sedimentos.

Desenhando carbono para o fundo do oceano

O carbono orgânico na forma de plantas mortas, algas e animais é consumido principalmente por outras criaturas, principalmente bactérias, tanto no oceano quanto em solos florestais. A maioria dos organismos no oceano são tão pequenos (menos de 1 mm de tamanho) que permanecem invisíveis, mas à medida que morrem e afundam, transportam carbono para as profundezas do oceano . Suas conchas podem se acumular no fundo do mar para fazer grandes depósitos de giz e calcário.

Os sedimentos que extraímos tinham muitas centenas de metros de espessura e se formaram durante climas mais quentes que podem se assemelhar às décadas e séculos vindouros. Conhecemos os ambientes passados a partir da análise de fósseis.
Conchas, que são feitas de carbonato de cálcio , sequestram quantidades significativas de carbono. A taxa de acumulação de conchas média nos últimos milhões de anos foi de cerca de 20 toneladas por quilômetro quadrado por ano.

A área total do continente da Zelândia é de cerca de 6 milhões de quilômetros quadrados, portanto, a taxa média de armazenamento de carbonato de cálcio foi de cerca de 120 milhões de toneladas por ano, o que equivale a 53 milhões de toneladas de dióxido de carbono por ano. Isso é quase o mesmo que as emissões da queima de combustíveis fósseis no continente hoje, dentro de erros de cálculo. No entanto, uma área muito maior do que apenas a Zelândia está acumulando conchas microscópicas.

O ciclo planetário do carbono
A Terra expele naturalmente dióxido de carbono de fontes minerais e vulcões, à medida que as rochas são cozidas em profundidade.

É improvável que isso seja afetado pelas mudanças climáticas. A Terra armazena dióxido de carbono quando as rochas são alteradas na superfície e quando as conchas do mar se acumulam no fundo do mar. Ambos os mecanismos podem ser afetados pelas mudanças climáticas.

A biosfera e os oceanos também possuem estoques significativos de carbono que certamente mudarão. É um sistema complexo e muitos cientistas estão tentando entender como ele responderá às atividades humanas.

Diferentes partes do sistema de carbono responderão de maneiras diferentes e em taxas diferentes. Nosso trabalho fornece pistas sobre o que pode acontecer no oceano.
Cerca de 4 a 8 milhões de anos atrás, o clima era mais quente, os níveis de dióxido de carbono eram semelhantes ou até mais altos do que hoje, e o oceano era mais ácido. No entanto, descobrimos que a taxa média de acumulação de conchas na Zelândia foi mais que o dobro do mais recente milhão de anos.

Este é um padrão visto em outras partes do mundo. Climas mais quentes durante esse período tiveram oceanos que produziram mais conchas, mas esses dados são taxas médias de acumulação em escalas de tempo de milhões de anos.

O mecanismo pelo qual esses antigos oceanos mais quentes produziram mais conchas continua sendo objeto de pesquisa em andamento (incluindo a nossa).

Os rios e o vento fornecem nutrientes ao oceano, especialmente durante eventos climáticos extremos, e as mudanças podem ocorrer em escalas de tempo curtas.

No outro extremo, modelos climáticos totalmente integrados mostram que a reorganização em larga escala das correntes oceânicas para aumentar o suprimento de nutrientes das águas profundas pode levar séculos ou até milênios. Nosso trabalho destaca e quantifica o importante papel que o oceano, e particularmente a vida microscópica dentro dele, acabará por desempenhar no restabelecimento do equilíbrio do nosso planeta.

A taxa na qual o plâncton morto atrai carbono para o fundo do oceano e pequenas conchas o armazenam permanentemente no fundo do mar é uma proporção significativa das emissões humanas de dióxido de carbono e provavelmente aumentará no futuro.

Nosso trabalho revela que um oceano mais quente pode eventualmente produzir mais conchas de carbonato de cálcio do que o oceano de hoje, embora a acidificação do oceano quase certamente ocorra. A rapidez com que o sequestro natural de carbono no oceano pode mudar permanece altamente incerta. Levará muitos séculos antes de chegarmos a um estado oceânico semelhante ao encontrado 4 a 8 milhões de anos atrás.

É necessário mais trabalho para entender como essa transição pode ocorrer e se é possível e sensato aumentar a produtividade biológica em nossos oceanos para mitigar as mudanças climáticas e manter ou aumentar a biodiversidade. Rupert Sutherland é professor de tectônica e geofísica, Te Herenga Waka – Victoria University of Wellington; Laia Alegret é Professora de Paleontologia da Universidad de Zaragoza