Amostras de núcleo de rocha de um período de aquecimento há milhões de anos indicam que os solos contribuíram para um rápido aumento do gás de efeito estufa atmosférico e sugerem que os modelos climáticos modernos podem superestimar a capacidade da Terra de mitigar o aquecimento futuro. de acordo com uma equipe internacional de cientistas.

Os pesquisadores descobriram uma queda drástica no material orgânico preservado em seções de amostras de núcleo do Paleoceno-Eoceno Térmico Máximo (PETM), um evento de aquecimento global 55,5 milhões de anos atrás que é considerado o melhor análogo para as mudanças climáticas modernas.

As evidências, de acordo com os pesquisadores, sugerem que solos antigos de um local no Wyoming moderno agiram como uma fonte de dióxido de carbono atmosférico, emitindo o gás de efeito estufa na atmosfera, e não uma pia, captura e armazenamento de carbono no subsolo.

Os pesquisadores disseram que isso pode significar modelos climáticos globais, que esperam que os solos sejam um sumidouro, pode exagerar a capacidade dos ecossistemas terrestres de diminuir os impactos das mudanças climáticas. Contudo, estudos adicionais são necessários para ver como os solos reagiram ao PETM em outras partes do mundo, eles disseram.

"Vemos a quantidade de carbono cair drasticamente, por ordens de magnitude, durante este evento PETM, "disse Allison Baczynski, um pós-doutorado em geociências na Penn State e principal autor do estudo. "Então, pelo menos em Wyoming, meus dados sugerem que os solos atuaram como uma fonte, não é uma pia, para o dióxido de carbono, o que pode fornecer novas informações à medida que tentamos descobrir para onde nosso clima está indo. "

A equipe relatou suas descobertas no jornal Paleoceanografia e Paleoclimatologia . Katherine Freeman, Professor de Geociências da Universidade Evan Pugh, e conselheiro de Baczynski, é co-autor.

Os núcleos, perfurado em 2011 na Bacia de Bighorn em Wyoming, são as primeiras amostras de núcleo terrestre do PETM. Os cientistas descobriram que as amostras continham menos matéria orgânica do que o esperado, mas, no momento, a equipe não tinha ferramentas com sensibilidade suficiente para medir biomarcadores específicos.

Baczynski passou partes de quatro anos melhorando a sensibilidade do equipamento em duas ordens de magnitude, e usando essa ferramenta, a equipe coletou o primeiro registro de biomarcador do PETM de amostras de núcleo terrestre.

"Antes de melhorar a sensibilidade, tivemos valores de isótopos de carbono de antes e depois do PETM, mas nada durante, "Baczynski disse." Fomos capazes de preencher essa lacuna neste estudo. "

Os pesquisadores descobriram que a seção de 130 pés que eles acreditam representar o PETM tinha o menor peso de carbono total e biomarcadores de qualquer parte do núcleo.

"Pelo menos na Bacia de Bighorn, parece que a alta temperatura PETM, precipitação sazonalmente intensa, ou uma combinação, taxas aceleradas de decomposição da matéria orgânica, que ultrapassaram a produtividade da planta e, por fim, resultaram na redução do carbono orgânico do solo durante o PETM, "Baczynski disse.

O PETM é marcado pelo aumento global das temperaturas, de cerca de 9 a 15 graus Fahrenheit, e um rápido aumento do dióxido de carbono atmosférico. O dióxido de carbono dessa época tem uma assinatura isotópica única, e os cientistas podem identificá-lo em fósseis de árvores e plantas que absorveram o carbono.

Os cientistas descobriram que a seção PETM do núcleo carecia de evidências desse processo. Usando a nova ferramenta, e comparar amostras com afloramentos próximos, os cientistas acreditam que até 40 por cento do núcleo pode ser composto de carbono fóssil mais antigo, anterior ao PETM. A área já foi uma planície de inundação, e os rios podem ter carregado e depositado o carbono mais antigo, cientistas disseram.

Baczynski disse que o instrumento que ela desenvolveu ajudará com pesquisas fósseis semelhantes e tem aplicações internas para estudar materiais com baixos níveis de carbono, como amostras extraterrestres que algum dia poderiam vir de Marte.