Se houver algum lugar para o dióxido de carbono desaparecer em grandes quantidades da atmosfera, está nos oceanos da Terra. Lá, enormes populações de plâncton podem absorver dióxido de carbono das águas superficiais e devorá-lo como parte da fotossíntese, gerando energia para seu sustento. Quando o plâncton morre, eles afundam milhares de pés, levando consigo o carbono que estava na atmosfera, e escondê-lo no fundo do oceano.

Os oceanos, Portanto, têm servido como uma esponja natural na remoção de gases de efeito estufa da atmosfera, ajudando a compensar os efeitos das mudanças climáticas.

Mas agora os cientistas climáticos do MIT descobriram que a eficiência de exportação do oceano, ou a fração do crescimento total do plâncton que está afundando em suas profundezas, está diminuindo, devido principalmente ao aumento das temperaturas globais.

Em um novo estudo publicado na revista Cartas de limnologia e oceanografia , os cientistas calculam isso, nos últimos 30 anos, com o aumento das temperaturas em todo o mundo, a quantidade de carbono que foi removida e armazenada nas profundezas do oceano diminuiu 1,5%.

Para colocar esse número em perspectiva, cada ano, cerca de 50 bilhões de toneladas de novo plâncton florescem na superfície do oceano a cada ano, enquanto cerca de 6 bilhões de toneladas de plâncton morto afundam em águas mais profundas. Um declínio de 1,5 por cento na eficiência de exportação significaria que cerca de 100 milhões de toneladas extras de plâncton permaneceram perto da superfície a cada ano.

"Calculamos que a quantidade de carbono que não está se dissipando como resultado da mudança de temperatura global é semelhante à quantidade total de emissões de carbono que o Reino Unido bombeia para a atmosfera a cada ano, "diz o primeiro autor B.B. Cael, um estudante de pós-graduação no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS). “Se o carbono está apenas parado na superfície do oceano, é mais fácil voltar para a atmosfera. "

Os co-autores de Cael no artigo são Kelsey Bisson, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, e Mick Follows, professor associado da EAPS.

Fotossintetizadores versus respiradores

Em 2016, a equipe começou a investigar se a temperatura da superfície do mar afeta a eficiência de exportação do oceano. O principal foco de pesquisa do grupo é sobre micróbios marinhos, incluindo interações entre comunidades, e seus efeitos e respostas às mudanças climáticas.

Ao estudar a eficiência da exportação, os pesquisadores identificaram dois processos nos micróbios da superfície do oceano que afetam a taxa na qual o carbono é puxado para o fundo do oceano:organismos fotossintetizantes, como o plâncton, absorvem dióxido de carbono das águas superficiais, fixação de carbono em seus sistemas; organismos que respiram, como bactérias e krill, absorvem oxigênio e emitem dióxido de carbono nas águas circundantes.

Com base na química da fotossíntese e respiração, os pesquisadores perceberam que os dois processos respondem de maneira diferente dependendo da temperatura. Os fotossintetizadores crescem e morrem relativamente mais rápido em ambientes mais frios, enquanto os respiradores são relativamente mais ativos em temperaturas mais altas.

Em 2016, os pesquisadores desenvolveram um modelo simples para prever a taxa de redução de carbono do oceano em determinadas temperaturas da superfície do mar. Seus resultados combinaram com observações registradas da quantidade de carbono exportado para o oceano profundo.

"Tínhamos uma maneira simples de descrever como pensamos que a temperatura influencia a eficiência de exportação, com base nesta teoria metabólica fundamental, "Cael diz." Agora, podemos usar isso para ver como a eficiência de exportação mudou ao longo do período em que temos bons registros de temperatura? É assim que podemos estimar se a eficiência das exportações está mudando como resultado das mudanças climáticas. "

Para o mar

Para este novo artigo, os pesquisadores usaram o modelo para estimar a eficiência de exportação do oceano nas últimas três décadas. Desde 1982, satélites, navios, e as bóias medem as temperaturas da superfície do mar em todo o mundo, que os cientistas calcularam a média de cada local medido e agregaram em bancos de dados disponíveis publicamente.

Para este estudo, a equipe usou medições de temperatura de três bancos de dados diferentes, tirada todos os meses de 1982 a 2014, para locais em todo o mundo. O grupo usou a temperatura para estimar a eficiência das exportações no oceano global para cada mês, com base em seu modelo simples. Eles rastrearam a mudança nas eficiências de exportação em todo o mundo, ao longo do período de 33 anos durante o qual as medições estiveram disponíveis.

Eles descobriram que, no mundo todo, a taxa na qual o oceano retira carbono diminuiu de 1 a 2 por cento desde 1982. As temperaturas da superfície do mar aumentaram durante este período.

"As pessoas provavelmente esperavam um declínio na eficiência das exportações, mas o que acho interessante é, temos uma ótima maneira de tentar quantificá-lo, "Diz Cael." Podemos estimar isso nos últimos 30 anos, a eficiência de exportação diminuiu em 1 ou 2 por cento, então, 1 a 2 por cento menos da produtividade total do plâncton está saindo da superfície do oceano, que na verdade é um número muito grande. "

Cael diz que o modelo da equipe pode ser potencialmente aplicado para prever o futuro do oceano como sumidouro de carbono, embora a incerteza nas projeções de temperatura torne essa meta muito mais complicada.

"Como o carbono se move na Terra é fundamental para entender a biosfera e o clima da Terra, e requer a compreensão de como o carbono se move através do oceano, "Cael diz." Este [modelo] é algo que você poderia potencialmente aplicar a projeções de temperatura, para adivinhar como o carbono se moverá pela Terra no futuro. "

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.