Um novo estudo da Universidade de Washington mostra que a compreensão do livro didático de intemperismo químico global - em que as rochas são dissolvidas, caíram rios e acabaram no fundo do oceano para começar o processo novamente - não depende da temperatura da Terra como os geólogos acreditavam.

O estudo, publicado em 22 de maio na revista de acesso aberto Nature Communications , olha para um aspecto chave do ciclo do carbono, o processo pelo qual os átomos de carbono se movem entre o ar, rochas e os oceanos. Os resultados questionam o papel das rochas na definição da temperatura do nosso planeta em longas escalas de tempo.

"Compreender como a Terra fez a transição de um clima de estufa na era dos dinossauros para hoje pode nos ajudar a entender melhor as consequências de longo prazo das mudanças climáticas futuras, "disse o autor correspondente Joshua Krissansen-Totton, um estudante de doutorado da UW em ciências terrestres e espaciais.

O entendimento atual é que o clima da Terra é controlado por períodos de milhões de anos por um termostato natural relacionado ao desgaste das rochas. O dióxido de carbono é liberado no ar por vulcões, e este gás pode então se dissolver na água da chuva e reagir com rochas continentais ricas em silício, causando intemperismo químico das rochas. Este carbono dissolvido então flui pelos rios para o oceano, onde finalmente fica preso em calcário contendo carbono no fundo do mar.

Como um potente gás de efeito estufa, o dióxido de carbono atmosférico também retém o calor do sol. E uma Terra mais quente aumenta a taxa de intemperismo químico, causando mais chuva e acelerando as reações químicas entre a água da chuva e as rochas. Hora extra, reduzir a quantidade de dióxido de carbono no ar por este método resfria o planeta, eventualmente retornando o clima para temperaturas mais moderadas - ou assim vai a imagem do livro.

"A ideia geral é que, se mais dióxido de carbono for liberado, a taxa de intemperismo aumenta, e os níveis de dióxido de carbono e temperatura são moderados, "co-autor David Catling, um professor de ciências terrestres e espaciais da UW. "É uma espécie de termostato de longo prazo que protege a Terra de ficar muito quente ou muito fria."

O novo estudo começou quando os pesquisadores começaram a determinar as condições durante os primeiros anos de vida na Terra, cerca de 3,5 bilhões a 4 bilhões de anos atrás. Eles primeiro testaram suas ideias no que acreditavam ser um período de tempo bastante bem compreendido:os últimos 100 milhões de anos, quando registros de rochas e fósseis de temperaturas, níveis de dióxido de carbono e outras variáveis ​​ambientais existem.

O clima da Terra, 100 milhões de anos atrás, era muito diferente de hoje. Durante o meio do Cretáceo, os pólos estavam 20 a 40 graus Celsius mais quentes do que o presente. O dióxido de carbono no ar era mais do que o dobro das concentrações atuais. Os mares estavam 100 metros (330 pés) mais altos, e os dinossauros vagavam perto dos pólos sem gelo.

Os pesquisadores criaram uma simulação de computador dos fluxos de carbono necessários para combinar todos os registros geológicos, reproduzindo assim a dramática transição dos tempos quentes do meio do Cretáceo até os dias de hoje.

"Descobrimos que, para explicar todos os dados - temperatura, CO2, química do oceano, tudo - a dependência do intemperismo químico da temperatura tem que ser muito mais fraca do que comumente se supõe, "Krissansen-Totton disse." Você também precisa ter algo mais alterando as taxas de intemperismo que não tem nada a ver com a temperatura. "

Os geólogos haviam estimado anteriormente que um aumento de temperatura de 7 C dobraria a taxa de intemperismo químico. Mas os novos resultados mostram que mais de três vezes esse salto de temperatura, ou 24 C, é necessário para dobrar a taxa na qual a rocha é levada pela água.

"É apenas um termostato muito menos eficiente, "Krissansen-Totton disse.

Os autores sugerem que outro mecanismo que controla a taxa de intemperismo pode ser a quantidade de terra exposta acima do nível do mar e a inclinação da superfície da Terra. Quando o Platô Tibetano foi formado há cerca de 50 milhões de anos, as superfícies mais íngremes podem ter aumentado a taxa global

de intemperismo químico, puxando mais CO2 e trazendo o clima para as temperaturas mais moderadas de hoje.

"Em retrospecto, nossos resultados fazem muito sentido, "Catling disse." As rochas nos dizem que a Terra teve grandes oscilações de temperatura ao longo da história geológica, portanto, o termostato natural da Terra não pode ser muito apertado. "

Seus cálculos também indicam uma relação mais forte entre o CO2 atmosférico e a temperatura, conhecido como sensibilidade climática. A duplicação do CO2 na atmosfera acabou provocando um aumento de 5 ou 6 graus Celsius nas temperaturas globais, o que é cerca de duas vezes as projeções típicas de mudança de temperatura ao longo dos séculos para uma duplicação semelhante de CO2 devido às emissões humanas.

Embora não seja a palavra final, pesquisadores disseram, esses números são más notícias para as mudanças climáticas de hoje.

"O que tudo isso significa é que, a muito longo prazo, nossos descendentes distantes podem esperar mais aquecimento por muito mais tempo se os níveis de dióxido de carbono e as temperaturas continuarem a subir, "Catling disse.

Os pesquisadores agora aplicarão seus cálculos a outros períodos do passado geológico.

"Isso terá implicações para os ciclos do carbono em outras épocas da história da Terra e em seu futuro, e potencialmente para outros planetas rochosos além do sistema solar, "Krissansen-Totton disse.