Mais de duas milhas abaixo da superfície do oceano, micróbios, vermes, peixes, e outras criaturas grandes e pequenas prosperam. Eles contam com o transporte de matéria morta e em decomposição da superfície (neve marinha) para se alimentar nessas profundezas escuras.

Perto da superfície do mar, o dióxido de carbono da atmosfera é incorporado aos corpos das algas microscópicas e aos animais que as comem. Quando eles morrem, esses organismos afundam nas profundezas, carregando carbono com eles.

Esse suprimento de carbono para o fundo do mar não é estável. Às vezes, meses a anos de neve marinha cai no abismo durante eventos de "pulso" muito curtos.

Em um novo estudo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ), Cientistas do MBARI e seus colaboradores mostram que houve um aumento nos eventos de pulso na costa da Califórnia. Eles também mostram que, embora tais episódios sejam muito importantes para o ciclo do carbono, eles não estão bem representados nos modelos climáticos globais.

O cientista sênior do MBARI Ken Smith estudou como as comunidades do fundo do mar respondem às mudanças no fornecimento de carbono nos últimos 29 anos em um local de pesquisa do fundo do mar chamado Estação M. Este local de monitoramento de longo prazo tem 4, 000 metros (2,5 milhas) abaixo da superfície do oceano e 220 quilômetros (124 milhas) ao largo da costa da Califórnia. Este é o único local em alto mar no mundo onde o fornecimento e a demanda contínuos de carbono são registrados em detalhes como uma série temporal.

Um conjunto de instrumentos autônomos na Estação M ajuda os pesquisadores a estudar os eventos de pulso e seus impactos na biota do mar profundo. Dois conjuntos de armadilhas de sedimentos, suspenso a 50 e 600 metros acima do fundo do mar, colete a neve marinha que afunda a cada 10 dias. No fundo, câmeras de lapso de tempo tiram fotos do fundo do mar de hora em hora, que ajudam os cientistas a detectar mudanças nas quantidades de neve marinha e mudanças nas comunidades animais.

Desde 2011, Benthic Rover do MBARI, um veículo subaquático autônomo do tamanho de um carro pequeno, rastejou 11 quilômetros (sete milhas) através do fundo do mar na Estação M. Ele mede o consumo de oxigênio por micróbios e animais no fundo, permitindo aos cientistas estimar quanto alimento (carbono) está sendo consumido.

o PNAS estudo focado em seis períodos entre 2011 e 2017, quando grandes quantidades de neve marinha alcançaram as armadilhas de sedimentos na Estação M. Durante esses eventos de pulso episódico, quatro vezes mais carbono atingiu o fundo do mar a cada dia, em comparação aos dias sem pulso.

Em comparação com os primeiros 20 anos da série temporal, eventos de pulso tornaram-se mais prevalentes após 2011. Do carbono total que atingiu as armadilhas de sedimentos em 3, 400 metros de profundidade de 2011 a 2017, mais de 40 por cento chegaram durante os eventos de pulso.

“Esses eventos estão se tornando uma parte muito maior do ciclo do carbono, "disse Christine Huffard, um biólogo marinho no MBARI e co-autor do estudo. Na verdade, uma vez que esses eventos de pulso se tornaram maiores e mais frequentes, os pesquisadores tiveram que dobrar o tamanho dos copos de coleta usados ​​em suas armadilhas de sedimentos.

As leguminosas de alimentos (e carbono) para o fundo do mar não são consideradas atualmente nos modelos climáticos globais. A fórmula da "curva de Martin", que se baseia nas condições da superfície do mar, como temperatura da água, é amplamente utilizado para estimar quanto carbono chega ao fundo do mar. Huffard e seus co-autores descobriram que a curva de Martin combinava bem com seus dados em dias sem pulso, mas subestimou a quantidade de carbono que chega durante os eventos de pulso em 80 por cento.

"No total, a curva de Martin estimou apenas metade do carbono do mar profundo que medimos, "disse Huffard.

Essas descobertas têm implicações em como a curva de Martin e modelos semelhantes são usados ​​para preparar estimativas de orçamento de carbono global para Relatórios de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas. "Precisamos encontrar uma maneira de evoluir esses modelos para que eles possam capturar esses eventos, dada sua importância geral, "Huffard disse.

Como uma próxima etapa, a equipe de pesquisa estará procurando estudar os eventos de pulso individuais mais de perto. Huffard apontou que muitas perguntas permanecem sem resposta. "O que torna cada pulso diferente? Por que eles são muito mais prevalentes agora do que antes? Que condições de superfície levam à sua formação?" ela disse. "Se entendermos isso, podemos possivelmente modelar pulsos de dados de satélite, para que nossos modelos globais possam prever com mais precisão os orçamentos globais de carbono. "

"Adoraríamos ter 50 Station Ms em todo o mundo, mas não podemos, "Huffard acrescentou." Realisticamente, precisamos modelar isso usando a cobertura global fornecida pelos satélites. "