Um grande estudo sobre um evento antigo de mudança climática que afetou uma porcentagem significativa dos oceanos da Terra trouxe à tona um vilão menos conhecido no aquecimento global:o esgotamento do oxigênio.

O estudo, acaba de ser publicado no prestigioso Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ), examinou um período passado de aquecimento global há cerca de 94 milhões de anos, quando os oceanos foram desoxigenados.

Este famoso período da história geológica da Terra, conhecido como Evento Anóxico Oceânico (OAE), foi mais grave e em escalas de tempo muito mais longas do que as mudanças atuais. Mas deu aos cientistas que estudam este período um estudo de caso extremo para ajudar a entender como os oceanos são afetados por altas emissões de CO2 na atmosfera.

Pesquisador Bolsista Dr. Matthew Clarkson e Professora Claudine Stirling, do Departamento de Química da Universidade de Otago (Nova Zelândia), aplicou uma nova ferramenta revolucionária para examinar como os oceanos responderam às mudanças climáticas no passado.

Professor Tim Lenton, da Universidade de Exeter, desenvolveu um modelo para interpretar os novos dados durante uma visita à Universidade de Otago. O modelo permitiu à equipe quantificar quanto carbono foi injetado na atmosfera para desencadear cada uma das duas fases do evento anóxico oceânico.

"O que isso nos diz é o quão vulnerável o sistema da Terra é a grandes emissões de dióxido de carbono para a atmosfera - seja de processos vulcânicos ou atividades humanas, "O professor Lenton disse." Uma consequência de longo prazo do aquecimento do clima é desoxigenar o oceano - com graves consequências para a vida marinha. "

Os cientistas usaram uma nova técnica que mede isótopos de urânio que ocorrem naturalmente em sedimentos antigos, que poderia ser usado para estimar o conteúdo de oxigênio do oceano, identificando assim um antigo registro geoquímico de quanto do oceano foi desoxigenado muitos milhões de anos atrás. Eles aplicaram essa técnica a sedimentos geológicos que antes foram depositados no oceano e hoje são preservados em terras nos penhascos brancos no sul da Inglaterra, e também na Itália.

Eles descobriram que o provável mecanismo de condução deste anóxico, ou desoxigenação, evento foi o escoamento de nutrientes, impulsionada por altas emissões de CO2 e temperaturas mais altas; e que quando as emissões de CO2 forem reduzidas, junto com os níveis de nutrientes, oceanos globais se recuperaram por um período.

O professor Stirling diz que a capacidade de prever o que pode acontecer, graças à combinação de isótopos de urânio e modelagem, é um avanço significativo.

"Isso nos ajuda a entender a peça que faltava no quebra-cabeça, o que acontece com os níveis de oxigênio em nossos oceanos quando eles são afetados pelo alerta global. Os níveis de CO2 na atmosfera eram muito mais altos do que agora, então não veremos esse nível de mudança por muito tempo, mas veremos a mesma sequência de eventos ", diz ela.

Áreas de desoxigenação do oceano, conhecidas como "zonas mortas", podem ser encontrados atualmente em uma série de oceanos ao redor do mundo, como nas partes orientais do Pacífico tropical, Oceanos Atlântico e Índico. As "zonas mortas" ocorrem porque é mais difícil dissolver o oxigênio na água quando os oceanos estão quentes, e também mais oxigênio é usado durante a decomposição do material biológico. Nessas zonas, há grandes quantidades de nutrientes, levando a grandes quantidades de matéria orgânica, e, portanto, mais oxigênio é usado. Alguns desses nutrientes vêm do escoamento dos rios, e alguns da ressurgência de águas profundas do oceano.

Dr. Clarkson explica a importância do estudo:

"A partir de estudos como este, os cientistas podem descrever a ligação entre o aumento das temperaturas globais e o aumento das taxas de intemperismo global, que conduzem uma grande entrada de nutrientes no oceano.

"Isso leva a uma alta produtividade primária nos oceanos e, eventualmente, à perda de oxigênio à medida que a matéria orgânica se degrada pela respiração aeróbica. Este processo é semelhante à eutrofização, que acontece em muitos lagos e rios devido à entrada de fertilizantes, mas, neste caso, ocorreu em uma escala oceânica global, "diz o Dr. Clarkson.

"Por meio da comparação com outros dados geoquímicos, e simular o evento com um novo modelo biogeoquímico, apresentamos fortes evidências para a hipótese de entrada de nutrientes como um mecanismo de condução para a anóxia (desoxigenação). "

O evento foi provavelmente causado pelo aumento das emissões de CO2 da atividade vulcânica, ao longo de centenas de milhares de anos. A fauna marinha sofreu muito durante este evento, embora não seja considerada uma das principais extinções em massa da história da Terra.

“Outro significado deste estudo é que podemos fazer uma nova estimativa da área do fundo do mar que se tornou anóxica, em cerca de 8-15 por cento, em comparação com apenas 0,3% no oceano moderno.

"Importante, uma série de estudos completamente independentes, com métodos muito diferentes, estão encontrando resultados consistentes para o Evento Anóxico Oceânico. Isso ajuda a dar aos cientistas muito mais confiança ao tentar entender o legado da atividade humana moderna. "

Este evento anóxico oceânico em particular também foi pensado para ter durado cerca de 1 milhão de anos, mas os novos dados também mostram pela primeira vez que os oceanos globais se recuperaram brevemente no meio do evento, antes de retornar à anóxia generalizada novamente.

“Esta recuperação foi o resultado da redução das emissões de CO2 de fontes vulcânicas, e a remoção de carbono da atmosfera por intemperismo e sepultamento de matéria orgânica. Esses dois processos são conhecidos por ajudar a regular o clima global, atuando como mecanismos de feedback negativo semelhantes a um termostato, mas demoram muito. "