Pesquisadores do MBARI mediram recentemente altas concentrações de dióxido de carbono no ar que sopra para o mar de cidades e áreas agrícolas, incluindo o Vale do Silício. Em um novo jornal em PLOS ONE , eles calculam que este processo anteriormente não documentado poderia aumentar a quantidade de dióxido de carbono dissolvido nas águas costeiras do oceano em cerca de 20 por cento.

Estendendo seus cálculos para áreas costeiras em todo o mundo, os pesquisadores estimam que este processo pode adicionar 25 milhões de toneladas adicionais de dióxido de carbono ao oceano a cada ano, o que seria responsável por cerca de um por cento da absorção anual total de dióxido de carbono pelo oceano. Este efeito não está atualmente incluído nos cálculos de quanto dióxido de carbono está entrando no oceano devido à queima de combustíveis fósseis.

Menos da metade do dióxido de carbono que os humanos liberaram nos últimos 200 anos permaneceu na atmosfera. O restante foi absorvido em proporções quase iguais pelos ecossistemas oceânicos e terrestres. A rapidez com que o dióxido de carbono entra no oceano em qualquer área particular depende de uma série de fatores, incluindo a velocidade do vento, a temperatura da água, e as concentrações relativas de dióxido de carbono nas águas superficiais e no ar logo acima da superfície do mar.

O MBARI tem medido as concentrações de dióxido de carbono no ar e na água do mar da Baía de Monterey quase continuamente desde 1993. Mas foi só em 2017 que os pesquisadores começaram a examinar cuidadosamente os dados atmosféricos coletados de robôs da superfície do mar. "Um dos nossos estagiários de verão, Diego Sancho-Gallegos, analisou os dados de dióxido de carbono atmosférico de nossos ancoradouros de pesquisa e encontrou níveis muito mais altos do que o esperado, "explicou o Oceanógrafo Biológico do MBARI Francisco Chavez.

Chávez continuou, "Se essas medições tivessem sido feitas a bordo de um navio, os pesquisadores teriam pensado que o dióxido de carbono extra provinha do sistema de escapamento do motor do navio e o teriam descontado. Mas nossos ancoradouros e robôs de superfície não liberam dióxido de carbono para a atmosfera. "

No início de 2018, Devon Northcott, assistente de pesquisa MBARI, começou a trabalhar no conjunto de dados, analisando as concentrações de dióxido de carbono por hora no ar sobre a baía de Monterey. Ele notou outro padrão notável - as concentrações de dióxido de carbono atingiram o pico no início da manhã.

Embora os cientistas atmosféricos já tivessem notado picos nas primeiras horas da manhã nas concentrações de dióxido de carbono em algumas cidades e áreas agrícolas, esta foi a primeira vez que tais picos foram medidos sobre as águas do oceano. A descoberta também contradiz uma suposição científica comum de que as concentrações de dióxido de carbono nas áreas do oceano não variam muito no tempo ou no espaço.

Northcott foi capaz de rastrear as fontes desse dióxido de carbono extra usando medições feitas a partir de um navio de superfície robótico chamado Wave Glider, que viaja para a frente e para trás pela Baía de Monterey, fazendo medições de dióxido de carbono no ar e no oceano por semanas a fio.

"Porque tínhamos medições do Wave Glider em muitos locais diferentes ao redor da baía, "Northcott explicou, "Eu poderia usar a posição do Wave Glider e a velocidade e direção do vento para triangular a direção de onde o dióxido de carbono estava vindo."

Os dados sugeriram duas fontes principais para os picos matinais de dióxido de carbono - os vales Salinas e Santa Clara. O Vale Salinas é uma das maiores áreas agrícolas da Califórnia, e muitas plantas liberam dióxido de carbono à noite, o que pode explicar por que havia mais dióxido de carbono no ar dessa região. O Vale de Santa Clara [também conhecido como Vale do Silício] é uma área urbana densa, onde ventos fracos e outras condições atmosféricas no início da manhã podem concentrar o dióxido de carbono liberado de carros e fábricas.

A brisa matinal típica sopra diretamente do Vale de Salinas e atravessa a Baía de Monterey. As brisas matinais também transportam o ar do Vale de Santa Clara para o sul e depois para o oeste através de uma fenda nas montanhas (Hecker Pass) e para a baía de Monterey.

“Tínhamos essa evidência de que o dióxido de carbono vinha de uma área urbana, "explicou Northcott." Mas quando olhamos para a literatura científica, não havia nada sobre o ar das áreas urbanas afetando o oceano costeiro. As pessoas pensaram sobre isso, mas ninguém o havia medido sistematicamente antes. "

Os pesquisadores veem este artigo não como uma última palavra, mas como um "alerta" para outros cientistas. "Isso traz muitas questões que esperamos que outros pesquisadores investiguem, "disse Chávez." Uma das primeiras e mais importantes coisas seria fazer medições detalhadas do dióxido de carbono na atmosfera e no oceano em outras áreas costeiras. Precisamos saber se este é um fenômeno global. Também gostaríamos de envolver a comunidade de modelagem atmosférica. "

"Estimamos que isso poderia aumentar a quantidade de dióxido de carbono que entra nas águas costeiras em cerca de 20 por cento, "disse Chávez." Isso pode afetar a acidez da água do mar nessas áreas. Infelizmente, não temos uma boa maneira de medir esse aumento na acidez porque o dióxido de carbono demora para entrar no oceano e as concentrações de dióxido de carbono variam dramaticamente nas águas costeiras. "

“Deve haver outros poluentes neste ar urbano que também estão afetando o oceano costeiro, " ele adicionou.

“Este é mais um caso em que os dados dos robôs e sensores autônomos do MBARI nos levaram a novas e inesperadas descobertas, "disse Chávez." Espero que outros cientistas vejam esses resultados e queiram saber se isso está acontecendo em seus próprios quintais. "