p Os últimos 2,6 milhões de anos são caracterizados por ciclos glaciais, uma alternância regular de períodos frios e quentes. É amplamente aceito que as mudanças nas concentrações de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa na atmosfera foram em grande parte responsáveis ​​por essas flutuações naturais de períodos frios e quentes. O que exatamente desencadeia o aumento nas concentrações de dióxido de carbono que causa a transição de um estágio glacial para um estágio quente não é totalmente compreendido. Junto com colegas, Dr. Martin Kölling do MARUM - Centro de Ciências Ambientais Marinhas da Universidade de Bremen, desenvolveu um novo modelo em que o intemperismo da pirita, um mineral comum contendo enxofre, desempenha um papel fundamental. Os resultados foram publicados na revista Nature Geoscience . p Ouro do tolo é o nome coloquial para pirita, um mineral de ocorrência frequente que forma cubos dourados como um cristal, mas tem uma cor preta quando finamente distribuído nos sedimentos oceânicos. Por exposição ao ar, a pirita é oxidada e produz um ácido, que, por sua vez, dissolve minerais de carbonato e libera o gás de efeito estufa dióxido de carbono (CO ₂ ) para a atmosfera. Martin Kölling, do MARUM, estudou as consequências do intemperismo da pirita no contexto das mudanças do nível do mar associadas aos ciclos glaciais. Seus cálculos são baseados no fato básico de que durante os períodos glaciais, o nível do mar estava mais de 100 metros mais baixo do que é hoje. Com o nível do mar tão baixo, mais de 20 milhões de quilômetros quadrados da plataforma atual foram expostos ao oxigênio atmosférico, que resultou no intemperismo da pirita em grande escala e liberação de CO ₂ na atmosfera.

p Em comparação com o lançamento de CO feito pelo homem de hoje ₂ , a liberação glacial impulsionada pela pirita foi uma quantidade pequena, mas significativa, na mesma ordem de magnitude do CO vulcânico ₂ emissões. "Globalmente, esta é uma quantidade grande o suficiente para afetar o sistema climático, "diz Kölling. Especialmente porque aqueles CO ₂ emissões ocorreram sistematicamente antes do fim dos períodos glaciais. "Com base em nossos cálculos, suspeitamos que esse processo ajudou a acabar com os glaciais. O intemperismo da pirita pode ser um processo até então negligenciado que controla indiretamente o derretimento das geleiras através do efeito estufa e, portanto, permite o rápido aumento do nível do mar que marca o fim de um período glacial.

p Para o modelo, Kölling analisou e comparou o CO publicado ₂ níveis e reconstruções do nível do mar cobrindo os últimos 800, 000 anos. Exceto para as fases de nível do mar muito baixo durante as glaciais, Kölling e seus colegas descobriram que o nível do mar e o dióxido de carbono se correlacionam surpreendentemente bem:se o nível do mar subir um metro, o CO ₂ o conteúdo aumenta em 0,001 por mil. Nos últimos 800, 000 anos, os níveis do mar estão intimamente ligados aos níveis de dióxido de carbono.

p Quando o nível do mar sobe após um período glacial, a plataforma continental é gradualmente coberta novamente com água, e uma nova pirita pode se formar nas camadas superiores do sedimento por meio da decomposição da matéria orgânica. Contudo, a duração dos períodos de aquecimento geralmente não é suficiente para "reabastecer" o conteúdo original de pirita na prateleira. Por esta razão, de acordo com Kölling e seus colegas de trabalho, a chamada frente de intemperismo da pirita, a camada da plataforma continental onde a pirita se oxida durante as glaciais, migrou ainda mais para baixo a cada glaciação. Como resultado, o nível do mar em que o intemperismo da pirita se torna eficaz, é deslocado para baixo. De acordo com Kölling, esta frente está atualmente cerca de 90 metros abaixo do nível do mar.

p O modelo de Kölling calcula CO movido a pirita ₂ liberação em função do nível do mar nos últimos três milhões de anos. Também fornece uma explicação para o aumento da duração dos ciclos glaciais. Desde a década de 1970, os cientistas estão se perguntando por que, cerca de um milhão de anos atrás, a duração dos ciclos da idade do gelo aumentou de cerca de 41, 000 anos a entre 80, 000 e 120, 000 anos. Sabe-se que a obliquidade do eixo da Terra, que varia com um período de 41, 000 anos, tem forte influência no clima da Terra. Uma vez que não existe uma teoria conclusiva que explique por que os ciclos de obliquidade nos últimos milhões de anos nem todos causaram um retorno a um período quente, a maioria dos cientistas presume que um milhão de anos atrás, um ciclo astronômico com um período de cerca de 100, 000 anos ganharam importância para o clima da Terra. Existem ciclos desta duração, mas sua influência direta no clima da Terra é bastante pequena, e não houve nenhuma mudança fundamental nas condições astronômicas um milhão de anos atrás.

p O modelo de Kölling agora fornece uma nova explicação:cerca de um milhão de anos atrás, a frente de intemperismo da pirita dentro dos sedimentos da plataforma ao redor do globo migrou tanto para baixo que a queda do nível do mar dentro de um único ciclo de obliquidade da Terra não foi mais suficiente para expor a pirita profunda na plataforma. Assim, nenhum dióxido de carbono foi liberado pelo intemperismo da pirita. A atmosfera não esquentou o suficiente e, sem um período quente, o sistema climático entrou em um segundo ciclo frio de ritmo oblíquo. Isso fez com que o nível do mar caísse o suficiente para iniciar o intemperismo profundo da pirita que ajudou no retorno a um período quente.