As águas costeiras desempenham um papel importante no ciclo do carbono, transferindo carbono para o oceano aberto ou enterrando-o em solos de pântanos e sedimentos oceânicos, mostra um novo estudo.

O time, liderado por Raymond Najjar, professor de oceanografia no Penn State College of Earth and Mineral Sciences, construiu o primeiro orçamento de carbono conhecido da costa leste da América do Norte a partir do extremo sul da Nova Escócia, Canadá, para o extremo sul da Flórida. Eles rastrearam os fluxos de carbono orgânico e inorgânico para dentro e para fora das águas costeiras.

A ciclagem de carbono no oceano aberto e em terra tem sido o foco de muitas pesquisas, mas as águas costeiras, que fazem fronteira com as duas áreas, caíram pelas rachaduras, "Najjar disse.

"As águas costeiras têm todo um conjunto de problemas difíceis de enfrentar, como as marés que afetam certas áreas duas vezes por dia, e isso tornou difícil incorporar esta área em modelos quantitativos, "ele disse." Nós reconhecemos que havia uma lacuna ali e pensamos que deveríamos desenvolver um orçamento de carbono para que pudéssemos ver o que sabemos e o que não sabemos. "

Os modelos são a principal forma de os cientistas preverem os níveis futuros de dióxido de carbono na atmosfera, o que, por sua vez, nos diz o quanto a temperatura global da superfície pode aumentar devido ao efeito estufa. Esta nova pesquisa ajuda a estabelecer como as águas costeiras influenciam os níveis de dióxido de carbono na atmosfera e, por sua vez, clima.

Najjar começou sua pesquisa em 2012 e desde então fez parceria com outros 29 cientistas especializados em vários aspectos da oceanografia costeira. A equipe reuniu dados de dezenas de estudos publicados para quantificar a quantidade de carbono que entra, sai e é transformado nas águas costeiras do leste da América do Norte. Eles relatam em Ciclos Biogeoquímicos Globais que, do carbono que entra nas águas costeiras dos rios e da atmosfera, cerca de 20% estão enterrados enquanto 80% fluem para o oceano aberto.

O estudo subdividiu as águas costeiras em zonas húmidas de marés, estuários e águas da plataforma continental. Pântanos e estuários das marés, apesar de ser o menor ecossistema no domínio de estudo em 2,4 por cento e 9 por cento da área, respectivamente, enterrou a maior parte do carbono da região, a equipe encontrou. Os pântanos das marés enterraram 42 por cento do carbono no estudo e os estuários enterraram 38 por cento, para um total de 80 por cento do soterramento de carbono nas águas costeiras.

Najjar acredita que isso se deve à profundidade relativamente rasa da água nos pântanos e estuários das marés, bem como o fato de que os rios trazem nitrogênio para sustentar a vida a esses ecossistemas.

"A maneira como o carbono é enterrado geralmente começa com a fotossíntese, através do qual o dióxido de carbono é convertido em material orgânico na forma de plâncton, grama do pântano, manguezais, ou grama do mar, "ele disse." Eventualmente esse material morre e se acomoda no fundo. Mas as águas da plataforma continental são mais profundas do que os pântanos e estuários das marés, portanto, há mais tempo para as bactérias e outros animais consumirem essa matéria morta antes que ela seja enterrada. "

O enterro de carbono é uma métrica importante quando se trata de prever os níveis futuros de dióxido de carbono na atmosfera porque, uma vez que o carbono está nos sedimentos, tem o potencial de permanecer lá e não contribuir para o efeito estufa. Contudo, a fragilidade da zona costeira, Najjar disse, pode ser motivo de preocupação.

"À medida que o nível do mar continua a subir e a perturbar as costas, parte do carbono enterrado pode ser respirado e liberado para a atmosfera na forma de dióxido de carbono, " ele disse.

A equipe usou a abordagem de balanço de massa para seus cálculos, que assume que a quantidade total de carbono que entra em um sistema é igual à quantidade que sai de um sistema. O ciclo do carbono nas águas costeiras é complexo e a equipe procurou identificar como o carbono flui para dentro e para fora dos pântanos das marés, águas de plataforma e estuários. A equipe compilou dados de muitos estudos e, pela primeira vez, sintetizou observações e resultados de modelos numéricos para desenvolver uma visão coesa do ciclo do carbono em uma grande região costeira. Os cientistas também identificaram os fluxos de carbono onde mais pesquisas seriam necessárias para reduzir as incertezas, incluindo a troca de carbono entre as águas da plataforma e o oceano aberto.

Najjar agora está trabalhando com cientistas para criar um orçamento de carbono que inclui o Golfo do México, bem como um balanço de carbono da costa oeste da América do Norte.