Um milhão de anos atrás, um antigo padrão de alternância de glaciações e períodos quentes mudou drasticamente, quando as eras do gelo de repente se tornaram mais longas e intensas. Os cientistas há muito suspeitavam que isso estava relacionado à desaceleração de um importante sistema atual do Oceano Atlântico, que hoje mais uma vez está desacelerando. Um novo estudo de sedimentos do fundo do Atlântico vincula diretamente essa desaceleração com um enorme acúmulo de carbono arrastado do ar para o abismo. Com o sistema funcionando em velocidade total, este carbono teria se infiltrado de volta no ar com bastante rapidez, mas durante este período ele apenas estagnou nas profundezas. Isso sugere que a redução do carbono resfriou o planeta - o oposto do efeito estufa que estamos vendo agora, enquanto os humanos bombeiam carbono para a atmosfera. Mas se a corrente continuar diminuindo agora, não devemos esperar que nos ajude armazenando nossas emissões; possivelmente o contrário. O estudo, liderado por pesquisadores do Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, aparece esta semana no jornal Nature Geoscience .

Os cientistas visaram um sistema de correntes chamado circulação de reviravolta meridional do Atlântico, ou AMOC. Fluindo para o norte perto da superfície, transporta calor, água salgada de perto do equador para as latitudes perto da Groenlândia e do norte da Europa. Aqui, atinge a água mais fria do Ártico, torna-se mais denso e afunda no abismo, levando consigo grandes quantidades de carbono absorvido da atmosfera. A água profunda então circula de volta para o sul, onde grande parte se reúne no Oceano Antártico, para liberar o carbono de volta ao ar. A jornada ocorre ao longo de décadas a séculos.

Um estudo de 2014 do geoquímico Lamont-Doherty Steven Goldstein e seu então aluno Leopoldo Pena - ambos também co-autores do novo estudo - mostrou que essa corrente abruptamente desacelerou por volta de 950, 000 anos atrás. O novo estudo mostra que essa desaceleração está diretamente relacionada a um enorme acúmulo de carbono no Atlântico profundo, e diminuição correspondente de carbono no ar. Este evento foi o gatilho aparente para uma série de eras glaciais que ocorreram a cada 100, 000 anos, versus os anteriores que ocorriam a cada 40, 000 anos, e que formaram menos gelo do que os que vieram depois. Os cientistas chamam esse ponto de inflexão de Transição do Pleistoceno Médio, e o novo padrão persistiu até a última era do gelo, que terminou por volta de 15, 000 anos atrás. Exatamente por que o padrão continuou, ninguém sabe, mas o estudo demonstra claramente que o carbono que falta no ar acabou no oceano, e teve um efeito poderoso no clima.

"É um relacionamento um para um. Foi como apertar um botão, "disse o autor principal Jesse Farmer, quem fez o trabalho enquanto um Ph.D. estudante em Lamont-Doherty. “Isso nos mostra que existe uma relação íntima entre a quantidade de carbono armazenado no oceano, e o que o clima está fazendo. "

Os pesquisadores chegaram às suas conclusões analisando núcleos de sedimentos do fundo do mar retirados do Atlântico Sul e Norte, onde antigas águas profundas passaram e deixaram pistas químicas sobre seu conteúdo nas conchas de criaturas microscópicas. A análise deles confirmou o estudo de 2014, mostrando que o AMOC enfraqueceu de uma forma nunca vista antes, por volta de 950, 000 anos atrás, e por um tempo extraordinariamente longo. Por causa disso, as águas profundas coletaram cerca de 50 bilhões de toneladas a mais de carbono do que durante as glaciações anteriores - o equivalente a cerca de um terço das emissões humanas que todos os oceanos do mundo absorveram hoje. (Para contexto, os oceanos hoje absorvem cerca de um quarto do que emitimos; a terra e a vegetação ocupam um terço. O resto fica no ar.)

No período quente que antecedeu a este evento, a atmosfera continha cerca de 280 partes por milhão de carbono; com a desaceleração, o dióxido de carbono no ar caiu para 180 ppm, medido por núcleos de gelo. O carbono atmosférico afundou durante as glaciações anteriores também, mas de 280 ppm para apenas cerca de 210 ppm. (Por causa das emissões humanas durante os últimos dois séculos, este valor normal de repetição de 280 ppm da era quente tornou-se obsoleto; o carbono atmosférico está agora em cerca de 410 ppm.)

Em algum ponto, a corrente acordou novamente, e as coisas esquentaram por um tempo antes de cair de volta em outra idade do gelo igualmente extrema, depois de 100, 000 anos. "Existem muitas ideias sobre o que causou essas mudanças, mas é difícil dizer qual foi o gatilho, "disse Bärbel Hönisch, Conselheiro do fazendeiro e coautor do estudo. "Existem vários parafusos diferentes que você pode imaginar girando, e muitos parafusos soltos. "

Uma ideia, abraçado pelo grupo de Goldstein, entre outros:No norte, O acúmulo repetido de geleiras acaba por destruir tudo na terra até o alicerce. As geleiras subsequentes são então capazes de aderir à rocha e aumentar ainda mais, antes de descarregar icebergs no oceano. Isso introduz mais água doce para se misturar com o AMOC, tornando-o menos denso e eventualmente incapaz de afundar. Na outra extremidade, o gelo também cresceria na Antártica e descarregaria mais icebergs, o que tornaria as águas do oceano mais frias e menos salgadas, encorajando assim o crescimento de mais gelo marinho. Esse, teoricamente, cobriria a superfície e impediria que as águas profundas subissem e liberassem seu carbono. Mas se é realmente assim que funciona, não está claro o que inicia ou termina qualquer um dos processos; é uma questão do tipo ovo e galinha.

Acredita-se que a força do AMOC flutua naturalmente, mas parece ter enfraquecido incomuns 15% desde meados do século XX. Ninguém tem certeza do que está por trás disso, ou quais efeitos ele pode produzir se a desaceleração continuar. Outro estudo Lamont-Doherty no mês passado mostrou que uma desaceleração por volta de 13, 000 anos atrás, no final da última era do gelo, foi seguido 400 anos depois por uma onda de frio intensa que durou séculos.

"Temos que ter cuidado ao traçar paralelos com isso, "disse o Fazendeiro, agora um pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Princeton. "Vemos um enfraquecimento semelhante hoje, e pode-se dizer, 'Excelente! A circulação do oceano vai nos salvar do aquecimento do clima! ' Mas isso não é correto, por causa da maneira como diferentes partes do sistema climático conversam entre si. "Farmer disse que, se a AMOC continuar a enfraquecer agora, é provável que menos água carregada de carbono afunde no norte, ao mesmo tempo, no Oceano Antártico, qualquer carbono que já chegue às águas profundas provavelmente continuará borbulhando sem nenhum problema. Resultado:o carbono continuará a se acumular no ar, não o oceano.

Os pesquisadores apontam que o AMOC é apenas parte de um sistema muito maior de circulação global que conecta todos os oceanos - o chamado Great Ocean Conveyor, um termo cunhado pelo falecido cientista de Lamont-Doherty Wallace Broecker, que lançou as bases para muitas das pesquisas atuais. Muito menos se sabe sobre a dinâmica do carbono da Índia e do Pacífico, que juntos superam o Atlântico, portanto, faltam muitas peças no quebra-cabeça. A pesquisa em andamento em Lamont-Doherty visa construir cronologias de carbono dessas outras águas nos próximos anos.