p Por que o clima da Terra permaneceu tão estável ao longo do tempo geológico? A resposta pode abalar você. p Rochas, particularmente os tipos criados por atividade vulcânica, desempenham um papel crítico em manter estável o clima da Terra a longo prazo e ciclo de dióxido de carbono entre as terras, oceanos e a atmosfera.

p Os cientistas sabem há décadas que o desgaste das rochas - a decomposição química dos minerais em montanhas e solos - remove o dióxido de carbono da atmosfera e o transforma em minerais estáveis ​​na superfície do planeta e nos sedimentos do oceano. Mas como esse processo opera ao longo de milhões de anos, é muito fraco para compensar o aquecimento global moderno das atividades humanas.

p Agora, Contudo, a ciência emergente - incluindo o Centro de Inovação de Terras de Trabalho (C4) da California Collaborative for Climate Change Solutions - mostra que é possível acelerar as taxas de intemperismo das rochas. O melhor desgaste das rochas pode retardar o aquecimento global e melhorar a saúde do solo, tornando possível o cultivo mais eficiente e reforçando a segurança alimentar.

p Química do rock

p Muitos processos afetam as rochas na superfície da Terra, influenciado pela química, biologia, clima e placas tectônicas. A forma dominante de intemperismo químico ocorre quando o dióxido de carbono se combina com a água do solo e do oceano para formar ácido carbônico.

p Cerca de 95% da crosta e manto da Terra - a espessa camada entre a crosta do planeta e seu núcleo - é feita de minerais de silicato, que são compostos de silício e oxigênio. Os silicatos são o ingrediente principal na maioria das rochas ígneas, que se formam quando o material vulcânico esfria e endurece. Essas rochas constituem cerca de 15% da superfície terrestre da Terra.

p Quando o ácido carbônico entra em contato com certos minerais de silicato, ele desencadeia um processo químico conhecido como reação de Urey. Esta reação puxa dióxido de carbono gasoso da atmosfera e combina-o com água e silicatos de cálcio ou magnésio, produzindo dois íons de bicarbonato. Uma vez que o dióxido de carbono é preso nesses carbonatos do solo, ou finalmente levado ao oceano, já não aquece o clima.

p A reação de Urey ocorre em uma taxa mais alta quando montanhas ricas em silicato, como o Himalaia, expõem material novo à atmosfera, por exemplo, após um deslizamento de terra - ou quando o clima ficar mais quente e úmido. Pesquisas recentes demonstram que os humanos podem acelerar substancialmente o processo para ajudar a combater o aquecimento global moderno.

p Intemperismo acelerado

p O maior limite de intemperismo é a quantidade de minerais de silicato expostos em um determinado momento. Triturar rochas de silicato vulcânico em um pó fino aumenta a área de superfície disponível para as reações. Avançar, adicionar esse pó de rocha ao solo o expõe às raízes das plantas e aos micróbios do solo. Tanto as raízes quanto os micróbios produzem dióxido de carbono à medida que decompõem a matéria orgânica no solo. Por sua vez, isso aumenta as concentrações de ácido carbônico que aceleram o desgaste.

p Um estudo recente de cientistas britânicos e americanos sugere que a adição de rocha de silicato finamente triturada, como basalto, para todos os solos de terras agrícolas na China, Índia, os EUA e o Brasil podem desencadear um clima que removeria mais de 2 bilhões de toneladas de dióxido de carbono da atmosfera a cada ano. Para comparação, os EUA emitiram cerca de 5,3 bilhões de toneladas de dióxido de carbono em 2018.

p Cultivando com pedras

p Um aspecto convincente do intemperismo aprimorado é que, em estudos de ambiente controlado envolvendo alterações de basalto do solo, os rendimentos de grãos de cereais aumentaram em cerca de 20%.

p Como o basalto, aumenta os nutrientes vitais das plantas que podem impulsionar a produção e aumentar o rendimento das colheitas. Nutrientes minerais, como cálcio, o potássio e o magnésio criam solos mais saudáveis. Os fazendeiros têm corrigido o solo com minerais de rocha há séculos, então o conceito não é novo.

p No Working Lands Innovation Center, estamos conduzindo talvez o maior experimento de demonstração de intemperismo aprimorado em fazendas reais do mundo. We are partnering with farmers, fazendeiros, governo, the mining industry and Native American tribes in California on some 50 acres of cropland soil amendment trials. We are testing the effects of rock dust and compost amendments on greenhouse gas emissions from the soil, carbon capture, crop yields, and plant and microbial health.

p Our initial results suggest that adding basalt and wollastonite, a calcium silicate mineral, increased corn yields by 12% in the first year. Working with California's greenhouse gas emissions trading program and our state's diverse agricultural interests, we hope to establish a pathway that would offer monetary incentives to farmers and ranchers who allow enhanced rock weathering on their lands. We aim to create a protocol for farmers and ranchers to make money from the carbon they farm into the soil and help businesses and industry achieve their carbon neutrality goals.

p Why negative emissions matter

p Under the 2015 Paris climate agreement, nations have pledged to limit global warming to less then 2 degrees Celsius above preindustrial levels. This will require massive cuts in greenhouse gas emissions.

p Pulling carbon dioxide from the air—also known as negative emissions—is also necessary to avoid the worst climate change outcomes, because atmospheric carbon dioxide has an average lifespan of more than 100 years. Every molecule of carbon dioxide that is released to the atmosphere through fossil fuel combustion or land clearing will remain there for many decades trapping heat and warming Earth's surface.

p Nations need a portfolio of solutions to create negative emissions. Enhanced weathering is poised for rapid scale-up, taking advantage of farm equipment that's already in place, global mining operations and supply chains that currently deliver fertilizers and seeds worldwide. By addressing soil erosion and food security along with climate change, I believe rock weathering can help humans escape the hard place we find ourselves in today. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.