Um novo estudo internacional sobre as alterações na química dos oceanos, liderado por investigadores da Universidade de Southampton, mostra como o nível do mar impacta o ciclo global do carbono (GCC), a troca de carbono entre a atmosfera da Terra, a terra, a água e os organismos vivos.

O GCC é uma parte crítica da forma como o sistema climático da Terra regula a temperatura e é uma importante área de estudo para a compreensão dos impactos da actividade humana, incluindo o aumento do CO2 atmosférico no planeta. Um elemento particular de interesse para os cientistas é o ciclo do carbono marinho:o papel que os oceanos desempenham na absorção e libertação de CO2 entre a água e a atmosfera.

Ao estudar o ciclo do carbono marinho, pensou-se que a concentração de carbono inorgânico dissolvido (DIC) na água superficial - o carbono total nas suas formas inorgânicas presente na água do mar - é regulada principalmente pela troca de CO2 entre a superfície do oceano e o oceano. atmosfera, com qualquer excesso de carbono sendo então exportado para as profundezas do oceano. Supôs-se que as alterações no teor de carbono dos oceanos – tais como o aumento dos níveis de CO2 dissolvido causado por emissões induzidas pelo homem – afectam principalmente as camadas superiores do oceano.

No entanto, este entendimento baseia-se nas condições actuais e pode não se manter em prazos mais longos. O oceano também absorve CO2 da atmosfera durante o processo de longo prazo de intemperismo e erosão dos minerais de silicato em terra. Este CO2 é transportado para o oceano pelos rios e, uma vez nas águas oceânicas, é gradualmente exportado através do oceano profundo para ser depositado no fundo do oceano, onde pode ser armazenado durante milhões de anos.

Mudanças na quantidade de CO2 absorvida pelos oceanos ao longo do tempo geológico podem ser determinadas a partir da composição de isótopos de carbono de antigos fósseis de carbonato marinho, especialmente aqueles de foraminíferos planctônicos marinhos, que fornecem informações sobre o CO2 dissolvido disponível na água do mar quando os foraminíferos viviam.

Estudos anteriores baseados no registo de isótopos de carbono foraminíferos sugeriram que, ao longo de dezenas a centenas de milhões de anos, o armazenamento a longo prazo de carbono em terra ou no fundo do mar tem sido associado a mudanças nas concentrações atmosféricas de dióxido de carbono, com climas quentes. (alto CO2 atmosférico) correspondendo a altas taxas de armazenamento de carbono na terra e vice-versa.

Pela primeira vez, um novo estudo, liderado por cientistas da Universidade de Southampton em parceria com colegas chineses e portugueses, relacionou diretamente as alterações no conteúdo de carbono inorgânico dos oceanos, incluindo os reservatórios profundos, às alterações no nível do mar, utilizando dados bem datados. fósseis de carbonato marinho de sedimentos oceânicos depositados nos últimos 75 milhões de anos. A reconstrução do conteúdo de carbono foi conduzida usando um novo método – paleotermometria isotópica aglomerada de carbonato de cálcio – que determina a temperatura na qual os antigos carbonatos marinhos precipitaram, que é então usado para estimar o conteúdo de carbono inorgânico do oceano profundo.

Eles descobriram que quando o nível do mar estava baixo, o conteúdo de carbono inorgânico do oceano diminuía e vice-versa. A correlação foi considerada mais distinta durante períodos de aquecimento global de longo prazo, indicando que climas mais quentes, CO2 atmosférico mais elevado, taxas aumentadas de armazenamento de carbono nas rochas continentais e nível do mar mais baixo tendem a ocorrer juntos, refletindo uma forte ligação entre múltiplos componentes. do sistema terrestre em condições de estufa.

Lei Cheng, de Ciências Oceânicas e da Terra da Universidade de Southampton, que liderou o estudo, disse:“Nossas descobertas revelam que os feedbacks do ciclo do carbono da Terra ao longo das escalas de tempo geológicas agem de maneira diferente dependendo do contexto climático global, e esses feedbacks foram mais pronunciados durante períodos quentes anteriores. Isto tem implicações para as alterações climáticas futuras porque, sob o aquecimento global, o sistema terrestre provavelmente mudará para um estado de elevada sensibilidade climática.”