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    Gases submarinos podem superaquecer o planeta

    Um reservatório de águas profundas perto de Taiwan expele dióxido de carbono quando sua tampa de hidrato semelhante a lama se rompe. Crédito:Academia Nacional de Ciências

    Os oceanos do mundo podem abrigar uma surpresa desagradável para o aquecimento global, com base em uma nova pesquisa que mostra como gases de carbono naturais presos em reservatórios no fundo do mar escaparam para superaquecer o planeta na pré-história.

    Os cientistas dizem que eventos que começaram no fundo do oceano há milhares de anos perturbaram tanto a atmosfera da Terra que derreteram a idade do gelo. Essas novas descobertas desafiam um paradigma de longa data de que a água do oceano por si só regulava o dióxido de carbono na atmosfera durante os ciclos glaciais. Em vez de, o estudo mostra que os processos geológicos podem alterar dramaticamente o ciclo do carbono e causar mudanças globais.

    Para o mundo de hoje, as descobertas podem pressagiar um desenvolvimento nefasto. Os reservatórios submarinos de carbono liberaram gases de efeito estufa para a atmosfera à medida que os oceanos aqueciam, o estudo mostra, e hoje o oceano está esquentando novamente devido ao aquecimento global causado pelo homem.

    Se os reservatórios submarinos de carbono forem destruídos novamente, eles iriam emitir uma nova e enorme fonte de gases de efeito estufa, agravando a mudança climática. Os aumentos de temperatura no oceano estão a caminho de atingir esse ponto crítico no final do século. Por exemplo, um grande reservatório de carbono abaixo do Pacífico ocidental perto de Taiwan já está a alguns graus Celsius de se desestabilizar.

    Além disso, o fenômeno é uma ameaça não considerada nas projeções dos modelos climáticos. Os reservatórios submarinos de dióxido de carbono são descobertas relativamente recentes e suas características e história estão apenas começando a ser compreendidas.

    Essas descobertas vêm de uma nova pesquisa produzida por uma equipe internacional de cientistas da Terra liderada pela USC e publicada em janeiro na revista. Cartas de Pesquisa Ambiental .

    "Estamos usando o passado como uma forma de antecipar o futuro, "disse Lowell Stott, professor de ciências da terra na USC Dornsife College of Letters, Artes e Ciências e autor principal do estudo. “Sabemos que existem vastos reservatórios de gás carbônico no fundo dos oceanos. Sabemos que quando eles foram interrompidos durante o Pleistoceno, isso aqueceu o planeta.

    “Precisamos saber se esses reservatórios de carbono podem ser desestabilizados novamente. É um curinga que precisamos levar em conta, "Stott disse.

    Em causa estão as extensões de dióxido de carbono e metano que se acumulam debaixo d'água e se espalham pelo fundo do mar. Eles se formam à medida que a atividade vulcânica libera calor e gases que podem congelar em hidratos líquidos e sólidos, que são compostos grudados em uma pasta gelada que encapsula os reservatórios.

    Esses reservatórios submarinos de carbono permanecem em grande parte, a menos que sejam perturbados, mas o novo estudo mostra que os reservatórios naturais são vulneráveis ​​no aquecimento do oceano e fornece provas de que o clima da Terra foi afetado pela rápida liberação de carbono geológico.

    Os cientistas dizem que ocorreu em um passado distante, quando a Terra era muito mais quente, e aconteceu mais recentemente - cerca de 17, 000 anos atrás, no final da época do Pleistoceno, quando as geleiras avançaram e recuaram, que é o foco do novo estudo. O aquecimento foi evidente devido às mudanças nas concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa, com base em núcleos de gelo, registros marinhos e continentais.

    Mas como isso aconteceu? O que forçou essa mudança dramática em primeiro lugar? Os cientistas procuram essa resposta há 40 anos, com foco nos oceanos porque eles são um sumidouro gigante de carbono e desempenham um papel central nas variações do dióxido de carbono.

    Eles logo perceberam que os processos que regulam o carbono para o oceano operavam muito lentamente para explicar o aumento dos gases de efeito estufa atmosféricos que levaram ao aquecimento que encerrou a era do gelo. Então, cientistas de todo o mundo começaram a examinar o papel dos sistemas hidrotérmicos da Terra e seu impacto no carbono do oceano profundo para ver como ele afetava a atmosfera.

    O novo estudo de cientistas da USC, a Australian National University e a Lund University na Suécia, focado no Pacífico Equatorial Oriental (EEP) a centenas de milhas da costa do Equador. O EEP é um canal primário pelo qual o oceano libera carbono para a atmosfera.

    Os cientistas relatam evidências de sistemas hidrotérmicos em alto mar liberando gases de efeito estufa para o oceano e a atmosfera no final da última era do gelo, exatamente quando os oceanos estavam começando a esquentar. Eles mediram o aumento da deposição de metais hidrotérmicos em antigos sedimentos marinhos. Eles correlacionaram os intervalos de glaciação com variações no dióxido de carbono atmosférico com diferenças nas idades dos microrganismos marinhos. Eles encontraram um aumento de quatro vezes no zinco em conchas de protozoários (foraminíferos), um sinal revelador de atividade hidrotérmica generalizada.

    Tomados em conjunto, os novos dados mostram que houve grandes liberações de carbono natural do EEP, que contribuiu para uma mudança dramática na temperatura da Terra quando a era do gelo estava terminando, o estudo diz.

    Em outras partes do mundo, mais e mais reservatórios de carbono no oceano profundo estão sendo descobertos. Eles ocorrem principalmente perto de fontes hidrotermais, das quais pontuações foram identificadas até agora, especialmente no Pacífico, Oceanos Atlântico e Índico. Eles ocorrem onde a crosta terrestre se espalha ou colide, criando condições ideais para a formação de reservatórios de dióxido de carbono no fundo do mar. Apenas cerca de um terço das regiões vulcânicas do oceano foram pesquisadas.

    Um desses reservatórios de dióxido de carbono submarino, visto no vídeo que acompanha, foi descoberto por volta de 4, 000 pés de profundidade ao largo da costa de Taiwan. Descobertas semelhantes de reservatórios de gás carbônico foram feitas na costa de Okinawa, no Mar Egeu, no Golfo da Califórnia e na costa oeste do Canadá.

    "O grande desafio é que não temos estimativas do tamanho deles ou de quais são particularmente vulneráveis ​​à desestabilização, "Stott disse." É algo que precisa ser determinado. "

    Em muitos casos, os reservatórios de carbono são engarrafados por suas tampas de hidrato. Mas essas tampas são sensíveis às mudanças de temperatura. Com o aquecimento dos oceanos, as tampas podem derreter, um desenvolvimento que o jornal adverte levaria a um golpe duplo para a mudança climática - uma nova fonte de carbono geológico além dos gases de efeito estufa produzidos pelo homem.

    Os oceanos absorvem quase todo o excesso de energia da atmosfera da Terra, e como resultado, eles têm se aquecido rapidamente nas últimas décadas. No último quarto de século, Os oceanos da Terra retêm 60 por cento mais calor a cada ano do que os cientistas pensavam anteriormente, outros estudos mostraram. Em toda a coluna de água marinha, o calor do oceano aumentou nos últimos 50 anos. O Relatório Especial de Ciência do Clima do governo federal projetou um aumento global na temperatura média da superfície do mar de até 5 graus Fahrenheit até o final do século, dadas as taxas de emissões atuais. Ganhos de temperatura dessa magnitude em todo o oceano podem eventualmente desestabilizar os reservatórios de hidratos geológicos, Stott disse.

    "A última vez que aconteceu, a mudança climática foi tão grande que causou o fim da idade do gelo. Uma vez que esse processo geológico começa, não podemos desligá-lo, "Stott disse.

    Além disso, outros eventos semelhantes aconteceram no passado distante, ajudando a moldar o meio ambiente da Terra continuamente. Em pesquisas anteriores, Stott descobriu um grande, anomalia de carbono que ocorreu há 55 milhões de anos. Isso perturbou a química do oceano, causando extensa dissolução de carbonatos marinhos e a extinção de muitos organismos marinhos. As mudanças do oceano foram acompanhadas por um rápido aumento das temperaturas globais, um evento denominado Paleoceno-Eoceno Máximos Térmicos (PETM), um período de duração inferior a 20, 000 anos durante os quais tanto carbono foi liberado para a atmosfera que as temperaturas da Terra subiram para cerca de 8 graus Celsius mais altas do que hoje.

    "Até recentemente, não tínhamos ideia de que esses eventos ocorreram. O evento PETM é um bom análogo do que pode acontecer quando o carbono submarino escapa pela coluna d'água para a atmosfera. E agora sabemos que o evento PETM não foi um evento único, que isso aconteceu mais recentemente, "Stott disse.

    O estudo vem com algumas ressalvas. Muito do fundo do oceano é inexplorado, portanto, os cientistas não sabem a extensão total dos reservatórios de dióxido de carbono. Não há inventário de gases de efeito estufa dessas fontes geológicas. E o aquecimento do oceano não é uniforme, tornando difícil prever quando e onde os reservatórios submarinos de carbono serão afetados. Seria necessário muito mais estudo para responder a essas perguntas.

    Apesar disso, o estudo deixa claro que os reservatórios submarinos de carbono são vulneráveis ​​ao aquecimento do oceano.

    "Reservatórios geológicos de carbono como esses não estão explicitamente incluídos nos atuais orçamentos de carbono marinho" usados ​​para modelar os impactos das mudanças climáticas, o estudo diz. Ainda, "even if only a small percentage of the unsampled hydrothermal systems contain separate gas or liquid carbon dioxide phases, it could change the global marine carbon budget substantially."

    Said Stott:"Discoveries of accumulations of liquid, hydrate and gaseous carbon dioxide in the ocean has not been accounted for because we didn't know these reservoirs existed until recently, and we didn't know they affected global change in a significant ways.

    "This study shows that we've been missing a critical component of the marine carbon budget. It shows these geologic reservoirs can release large amounts of carbon from the oceans. Our paper makes the case that this process has happened before and it could happen again."


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