Na compreensão do ciclo global do carbono, Há muito se presume que o "carbono negro" - moléculas de carbono resistentes à degradação alteradas pela exposição ao fogo ou combustão - se origina na terra e chega ao oceano por meio de rios e riachos. Uma descoberta inesperada publicada hoje em Nature Communications desafia essa suposição de longa data e introduz um novo mistério tentador:se o carbono negro oceânico é significativamente diferente do carbono negro encontrado nos rios, De onde veio?

"A assinatura do carbono negro dissolvido oceânico é muito diferente daquela do carbono negro dissolvido ribeirinho, levantando uma série de questões fundamentais, "disse Sasha Wagner, um professor assistente de ciências da terra e ambientais do Rensselaer Polytechnic Institute e autor principal da pesquisa. “Existem outras fontes de carbono negro dissolvido? Está sendo degradado nos rios, sequestrado em sedimentos, ou alterado além do reconhecimento antes de atingir o oceano aberto? O que medimos é realmente derivado do fogo? "

Ao questionar a origem do carbono negro oceânico, a pesquisa publicada em Nature Communications na verdade, compõe um quebra-cabeça que Wagner vem explorando. A datação por radiocarbono mostra que o carbono negro dissolvido nas profundezas dos oceanos chega a ser 20, 000 anos de idade, enquanto os cálculos estimam que os rios poderiam substituir toda a quantidade de carbono negro dissolvido nos oceanos em cerca de 500 anos. Se tanto carbono negro dissolvido está se movendo rio abaixo em direção ao oceano, aparentemente por milênios, por que os pesquisadores não encontram mais disso?

Ao explorar essas questões, Wagner desenvolveu uma nova técnica para analisar o carbono negro. Fontes de carbono negro têm sido tradicionalmente rastreadas usando uma proporção entre proxies moleculares. Mas, dado que a proporção é facilmente alterada com a exposição à luz solar, o método não é confiável quando usado em ambientes aquáticos. A nova abordagem de Wagner incorpora isótopos de carbono - variantes de carbono que contêm diferentes números de nêutrons - para discernir diferentes fontes de carbono negro dissolvido. Ao realizar a análise de isótopos de carbono estáveis ​​nas moléculas proxy individuais, torna-se possível rastrear fontes terrestres de carbono negro à medida que ele se move dos solos para o oceano.

Em sua pesquisa recém-publicada, Wagner usou a técnica para fazer uma pergunta ampla, comparando amostras retiradas dos oceanos Atlântico e Pacífico com grandes rios, incluindo o Amazonas, Mississippi, Congo, e dois rios árticos.

Os resultados mostram que o carbono negro dissolvido oceânico contém uma proporção significativamente maior de carbono-13 (um isótopo do carbono-12 que possui um nêutron adicional) do que o carbono negro dissolvido encontrado em rios globais.

"Os valores são muito diferentes, e embora ainda estejamos nos primeiros dias de uso desse método, esse resultado nos diz que o carbono negro no oceano não vem dos rios, "Wagner disse." O carbono negro dissolvido de Riverine não está alcançando os oceanos, e isso levanta muitas alternativas interessantes que devemos explorar. "

"O uso de taxas de isótopos para discernir as origens separadas do carbono negro de lagos e riachos daquele encontrado no mar interrompeu algumas crenças de longa data na comunidade científica." disse Curt Breneman, reitor da Escola de Ciências Rensselaer. "A abordagem inovadora de Sasha Wagner para esta questão convincente é um ótimo exemplo de como os membros do corpo docente da Rensselaer continuam empurrando as fronteiras da ciência para frente, fazendo perguntas difíceis e desafiando o status quo."