Uma conexão até então desconhecida entre os ciclos de dióxido de carbono atmosférico geológico e a capacidade flutuante da crosta oceânica de armazenar dióxido de carbono foi descoberta por dois geocientistas da Universidade de Sydney.

O Prof Dietmar Müller e a Dra. Adriana Dutkiewicz do Sydney Informatics Hub e da Escola de Geociências relatam sua descoberta no jornal Avanços da Ciência .

Muitos de nós estamos familiarizados com a filosofia Slow Movement, que inclui uma vida lenta, cozimento lento, moda lenta, e até mesmo uma TV lenta. Mas a maioria de nós não teria ouvido falar do ciclo lento do carbono, que é sobre o lento movimento do carbono entre a Terra sólida e a atmosfera.

O lento ciclo do carbono é anterior aos humanos e ocorre ao longo de dezenas de milhões de anos, impulsionado por uma série de reações químicas e atividade tectônica. O lento ciclo do carbono faz parte do seguro de vida da Terra, pois manteve a habitabilidade do planeta ao longo de uma série de climas de estufa pontuados por eras glaciais.

Uma ideia é que quando o dióxido de carbono atmosférico aumenta, o desgaste da rocha continental exposta à atmosfera aumenta, eventualmente absorvendo dióxido de carbono e resfriando a Terra novamente.

Menos conhecido é que o intemperismo também existe nos oceanos profundos. Novo, quente, A crosta vulcânica do oceano está sujeita ao intemperismo da circulação da água do mar por meio de rachaduras e espaços abertos na crosta. Minerais como calcita, que capturam carbono em sua estrutura, forma-se gradualmente dentro da crosta a partir da água do mar.

Trabalhos recentes mostraram que a eficiência desse processo de intemperismo do fundo do mar depende da temperatura da água no fundo do oceano - quanto mais quente, mais dióxido de carbono é armazenado na crosta oceânica.

O professor Müller explica:"Para descobrir como esse processo contribui para o ciclo lento do carbono, reconstruímos a temperatura média da água do fundo dos oceanos ao longo do tempo, e o conectamos a um modelo de computador global para a evolução da crosta oceânica nos últimos 230 milhões de anos. Isso nos permitiu calcular quanto dióxido de carbono é armazenado em qualquer novo pedaço de crosta criado pela expansão do fundo do mar. "

O Dr. Dutkiewicz acrescenta:"Nosso modelo de placas tectônicas também nos permite rastrear cada pacote do fundo do oceano até que finalmente chegue ao seu destino final - uma zona de subducção. Na zona de subducção, a crosta e sua calcita são recicladas de volta para o manto da Terra, liberando uma porção do dióxido de carbono na atmosfera por meio de vulcões. "

O modelo de computador revela que a capacidade da crosta oceânica de armazenar dióxido de carbono muda ao longo do tempo com uma periodicidade regular de cerca de 26 milhões de anos.

Vários fenômenos geológicos, incluindo extinções, vulcanismo, depósitos de sal e flutuações de dióxido de carbono atmosférico reconstruídos independentemente do registro geológico, todos exibem ciclos de 26 milhões de anos.

Uma hipótese anterior havia atribuído essas flutuações a ciclos de chuvas cósmicas, pensado para refletir a oscilação do Sistema Solar em relação ao plano da Via Láctea.

O professor Müller diz:"Nosso modelo sugere que a periodicidade característica de 26 milhões de anos no ciclo lento do carbono é, em vez disso, impulsionada por flutuações nas taxas de propagação do fundo do mar que, por sua vez, alteram a capacidade da crosta oceânica de armazenar dióxido de carbono. Isso levanta a próxima questão:o que, em última análise, leva a essas flutuações na produção da crosta terrestre? "

Subdução, o afundamento das placas tectônicas profundamente no manto de convecção, é considerada a força motriz dominante das placas tectônicas. Segue-se que as ciclicidades nas taxas de propagação do fundo do mar devem ser impulsionadas por ciclos equivalentes em subducção.

Uma análise do comportamento da zona de subducção sugere que a força motriz na periodicidade de 26 milhões de anos se origina de uma episodicidade na migração da zona de subducção. Este componente do ciclo lento do carbono precisa ser incorporado aos modelos globais do ciclo do carbono.

Uma melhor compreensão do lento ciclo do carbono nos ajudará a prever como a Terra reagirá ao aumento do dióxido de carbono atmosférico induzido pelo homem. Isso nos ajudará a responder à pergunta:até que ponto os continentes, os oceanos e a crosta oceânica absorvem o dióxido de carbono extra a longo prazo?