O permafrost no solo e os hidratos de metano nas profundezas do oceano são grandes reservatórios de carbono antigo. À medida que as temperaturas do solo e do oceano aumentam, os reservatórios têm potencial para quebrar, liberando enormes quantidades do potente gás metano do efeito estufa. Mas esse metano realmente chegaria à atmosfera?

Pesquisadores da Universidade de Rochester, incluindo Michael Dyonisius, um estudante de graduação no laboratório de Vasilii Petrenko, professor de ciências terrestres e ambientais - e seus colaboradores estudaram as emissões de metano de um período da história da Terra parcialmente análogo ao aquecimento da Terra hoje. Sua pesquisa, publicado em Ciência , indica que, mesmo que o metano seja liberado dessas grandes reservas naturais em resposta ao aquecimento, muito pouco chega realmente à atmosfera.

"Um dos nossos pontos principais é que precisamos estar mais preocupados com as emissões antropogênicas - aquelas originadas das atividades humanas - do que com os feedbacks naturais, "Dyonisius diz.

O que são hidratos de metano e permafrost?

Quando as plantas morrem, eles se decompõem em matéria orgânica à base de carbono no solo. Em condições extremamente frias, o carbono na matéria orgânica congela e fica preso em vez de ser emitido para a atmosfera. Isso forma o permafrost, solo que foi continuamente congelado - mesmo durante o verão - por mais de um ano. O permafrost é encontrado principalmente em terra, principalmente na Sibéria, Alasca, e norte do Canadá.

Junto com o carbono orgânico, também há uma abundância de gelo de água no permafrost. Quando o permafrost descongela em temperaturas crescentes, o gelo derrete e o solo subjacente fica encharcado, ajudando a criar condições de baixo oxigênio - o ambiente perfeito para os micróbios do solo consumirem o carbono e produzirem metano.

Hidratos de metano, por outro lado, são encontrados principalmente em sedimentos oceânicos ao longo das margens continentais. Em hidratos de metano, gaiolas de moléculas de água prendem as moléculas de metano em seu interior. Hidratos de metano só podem se formar sob altas pressões e baixas temperaturas, então eles são encontrados principalmente nas profundezas do oceano. Se a temperatura do oceano subir, o mesmo acontecerá com a temperatura dos sedimentos oceânicos onde os hidratos de metano estão localizados. Os hidratos irão então desestabilizar, desmoronar, e liberar o gás metano.

"Se apenas uma fração disso se desestabiliza rapidamente e esse metano é transferido para a atmosfera, teríamos um enorme impacto no efeito estufa porque o metano é um gás de efeito estufa tão potente, "A preocupação realmente tem a ver com a liberação de uma quantidade realmente grande de carbono desses estoques para a atmosfera, à medida que o clima continua a aquecer", diz Petrenko.

Coletando dados de testemunhos de gelo

A fim de determinar quanto metano de antigos depósitos de carbono pode ser liberado para a atmosfera em condições de aquecimento, Dyonisius e seus colegas se voltaram para os padrões do passado da Terra. Eles perfuraram e coletaram amostras de gelo do Glaciar Taylor, na Antártica. As amostras de gelo agem como cápsulas do tempo:elas contêm pequenas bolhas de ar com pequenas quantidades de ar antigo aprisionadas em seu interior. Os pesquisadores usam uma câmara de derretimento para extrair o ar antigo das bolhas e, em seguida, estudar sua composição química.

A pesquisa de Dyonisius se concentrou em medir a composição do ar desde a época do último degelo da Terra, 8, 000-15, 000 anos atrás.

"O período de tempo é parcialmente análogo ao de hoje, quando a Terra passou de um estado frio para um estado mais quente, "Dyonisius diz." Mas durante o último degelo, a mudança foi natural. Agora a mudança é impulsionada pela atividade humana, e estamos indo de um estado quente para um estado ainda mais quente. "

Analisando o isótopo de carbono-14 de metano nas amostras, o grupo descobriu que as emissões de metano dos antigos reservatórios de carbono eram pequenas. Assim, Dyonisius conclui, "a probabilidade de esses antigos reservatórios de carbono se desestabilizarem e criarem um grande feedback de aquecimento positivo nos dias de hoje também é baixa."

Dyonisius e seus colaboradores também concluíram que o metano liberado não atinge a atmosfera em grandes quantidades. Os pesquisadores acreditam que isso se deve a vários "amortecedores" naturais.

Os amortecedores protegem contra a liberação para a atmosfera

No caso de hidratos de metano, se o metano for liberado no fundo do oceano, a maior parte é dissolvida e oxidada por micróbios do oceano antes mesmo de atingir a atmosfera. Se o metano no permafrost se formar profundamente no solo, pode ser oxidado por bactérias que comem o metano, ou o carbono no permafrost pode nunca se transformar em metano e, em vez disso, ser liberado como dióxido de carbono.

"Parece que quaisquer amortecedores naturais existentes estão garantindo que não haja muito metano liberado, "Petrenko diz.

Os dados também mostram que as emissões de metano das zonas úmidas aumentaram em resposta às mudanças climáticas durante o último degelo, e é provável que as emissões das zonas úmidas aumentem à medida que o mundo continua a aquecer hoje.

Mesmo assim, Petrenko diz, "as emissões antropogênicas de metano atualmente são maiores do que as emissões de zonas úmidas por um fator de cerca de dois, e nossos dados mostram que não precisamos nos preocupar tanto com as grandes liberações de metano de grandes reservatórios de carbono em resposta ao aquecimento futuro; deveríamos estar mais preocupados com o metano liberado pelas atividades humanas. "