O oceano desempenha um papel importante no ciclo global do carbono. A força motriz vem de um minúsculo plâncton que produz carbono orgânico por meio da fotossíntese, como plantas na terra.

Quando o plâncton morre ou é consumido, um conjunto de processos conhecido como bomba biológica de carbono transporta partículas de carbono da superfície para as profundezas do oceano em um processo conhecido como queda de neve marinha. A naturalista e escritora Rachel Carson chamou-a de "a queda de neve mais estupenda da Terra".

Parte desse carbono é consumido pela vida marinha, e uma parte é decomposta quimicamente. Muito disso é levado para águas profundas, onde pode permanecer por centenas a milhares de anos. Se os oceanos profundos não armazenassem tanto carbono, a Terra estaria ainda mais quente do que é hoje.

Em um estudo recente, Trabalhei com colegas dos EUA, Austrália e Canadá devem entender com que eficiência a bomba biológica captura carbono como parte dessa nevasca marinha. Os esforços anteriores para responder a esta pergunta frequentemente mediam a queda de neve marinha em uma profundidade de referência definida, como 450 pés (150 metros). Em contraste, prestamos mais atenção à profundidade de algo chamado zona eufótica. Esta é a camada do oceano perto da superfície, onde penetra luz suficiente para que a fotossíntese aconteça.

Consideramos com mais precisão a profundidade da extensão da zona eufótica usando sensores de clorofila, que indicam a presença de plâncton. Essa abordagem revelou que a zona iluminada pelo sol se estende mais para baixo em algumas regiões do oceano do que em outras. Levando essas novas informações em consideração, estimamos que a bomba biológica carrega duas vezes mais carbono que retém calor da superfície do oceano do que se pensava anteriormente.

Por que isso importa

O fenômeno da bomba biológica ocorre em todo o oceano. Isso significa que mesmo pequenas mudanças em sua eficiência podem alterar significativamente os níveis de dióxido de carbono atmosférico e, como resultado, Clima global.

Além disso, a penetração da luz varia regional e sazonalmente nos oceanos. É fundamental compreender essas diferenças para que os cientistas oceânicos possam incorporar processos biológicos em melhores modelos climáticos globais.

Também consideramos outro fenômeno oceânico que envolve a maior migração de animais na Terra. É chamado de migração vertical diária, e acontece em todo o mundo. A cada 24 horas, uma onda enorme de plâncton e peixes sobe da zona crepuscular para se alimentar à noite na superfície, em seguida, desça de volta às águas mais escuras durante o dia.

Os cientistas acham que esse processo move uma grande quantidade de carbono da superfície para águas mais profundas. Nosso estudo sugere que a quantidade de carbono transportado por essas migrações diárias também deve ser medida no mesmo limite onde a luz desaparece, para que os cientistas possam comparar diretamente a queda de neve marinha com a migração ativa.

Como fizemos

Para este estudo, revisamos pesquisas anteriores sobre a bomba biológica. Para comparar os resultados, primeiro determinamos a profundidade da extensão da região iluminada pelo sol. Encontramos esse limite na profundidade onde ficou muito escuro para ver mais pigmentos de clorofila, que marcam a presença de camadas de fitoplâncton marinho. Em todos os estudos, essa profundidade variou entre 100 e 550 pés (30 a 170 metros).

Próximo, estimamos quanto carbono orgânico afundou em águas mais profundas nesses estudos, e mediu o quanto permaneceu nas partículas que afundaram mais 100 metros (330 pés) na zona crepuscular. Muitas criaturas vivem e se alimentam nessas águas profundas, incluindo peixes, Lula, vermes e medusas. Alguns deles consomem partículas de carbono que se afundam, reduzindo a quantidade de neve marinha.

A comparação desses dois números nos deu uma estimativa de quão eficientemente a bomba biológica estava movendo o carbono para águas profundas. Os estudos que revisamos produziram uma ampla gama de valores. Geral, calculamos que a bomba biológica estava capturando duas vezes mais carbono do que estudos anteriores que não levaram em consideração a ampla gama de profundidades de penetração da luz. Os padrões regionais também mudaram:áreas com penetração de luz rasa foram responsáveis ​​por uma porcentagem maior de remoção de carbono do que áreas com penetração de luz mais profunda.

O que ainda não se sabe

Nosso estudo revela que os cientistas precisam usar uma abordagem mais sistemática para definir os limites verticais do oceano para a produção e perda de carbono orgânico. Esta descoberta é oportuna, porque a comunidade oceanográfica internacional está pedindo mais e melhores estudos sobre a bomba de carbono biológico e a zona crepuscular do oceano.

A zona crepuscular pode ser profundamente afetada se as nações buscarem desenvolver novos pesqueiros em águas intermediárias, minar o fundo do mar em busca de minerais ou usá-lo como depósito de lixo. Os cientistas estão formando um esforço colaborativo chamado Rede de Exploração Conjunta da Twilight Zone Ocean, ou JETZON, para definir prioridades de pesquisa, promover novas tecnologias e coordenar melhor os estudos da zona crepuscular.

Para comparar esses estudos, os pesquisadores precisam de um conjunto comum de métricas. Para a bomba de carbono biológica, precisamos entender melhor o quão grande é esse fluxo de carbono, e a eficiência com que é transportado para águas mais profundas para armazenamento de longo prazo. Esses processos afetarão a forma como a Terra responde às crescentes emissões de gases de efeito estufa e ao aquecimento que elas causam.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.