p O aquecimento global produzido pelo homem tem sido apresentado como uma cadeia relativamente simples de causa e efeito:os humanos interrompem o ciclo do carbono queimando combustíveis fósseis, assim, aumente a concentração de CO ₂ na atmosfera, o que, por sua vez, leva a temperaturas mais altas ao redor do globo. "Contudo, fica cada vez mais claro que este não é o fim da história. Os incêndios florestais tornam-se mais frequentes em todo o mundo, liberar CO adicional ₂ na atmosfera, e reforçar ainda mais o aquecimento global que aumentou o risco de incêndios florestais em primeiro lugar. Este é um exemplo clássico do que os cientistas do clima chamam de mecanismo de feedback positivo, "enfatiza David De Vleeschouwer, um pesquisador de pós-doutorado no MARUM - Centro de Ciências Ambientais Marinhas da Universidade de Bremen. p Para revelar esse tipo de mecanismo de feedback do ciclo do carbono-clima em circunstâncias naturais, David De Vleeschouwer e colegas exploraram dados isotópicos de núcleos de sedimentos do fundo do oceano. “Alguns desses núcleos contêm sedimentos de até 35 milhões de anos. Apesar de sua idade respeitável, esses sedimentos carregam uma marca clara dos chamados ciclos de Milanković. Os ciclos de Milanković estão relacionados a mudanças rítmicas na forma da órbita da Terra (excentricidade), bem como para a inclinação (obliquidade) e orientação (precessão) do eixo de rotação da Terra. Como um relógio astronômico, Os ciclos de Milanković geram mudanças na distribuição da insolação solar no planeta, e assim provocar mudanças climáticas cadenciadas, "explica De Vleeschouwer." Nós olhamos a composição isotópica de carbono e oxigênio dos microfósseis dentro do sedimento e primeiro usamos a excentricidade, obliquidade e cadências de precessão como cronômetros geológicos. Então, aplicamos um método estatístico para determinar se as mudanças em um sistema de isótopos levam ou retardam a variabilidade no outro isótopo. "

p Seu colega Maximilian Vahlenkamp acrescenta:"Quando um padrão comum em ambos os sistemas de isótopos ocorre um pouco mais cedo no sistema de carbono em comparação com o sistema de isótopos de oxigênio, chamamos isso de chumbo de isótopo de carbono. Em seguida, inferimos que o ciclo do carbono exerceu controle sobre o sistema climático no momento da deposição de sedimentos. "Paleoclimatologistas e paleoceanógrafos costumam usar isótopos de carbono como um indicador de perturbações do ciclo do carbono, e isótopos de oxigênio como substitutos das mudanças no estado do clima global. Mudanças na composição isotópica desses microfósseis do fundo do mar podem indicar, por exemplo, um aumento no armazenamento de carbono continental por plantas terrestres e solos, ou resfriamento global com crescimento de calotas polares.

p "A análise sistemática e contínua de avanços e atrasos entre o ciclo do carbono e o clima constitui o caráter inovador deste estudo. Nossa abordagem permite sequenciar a história da Terra em alta resolução nos últimos 35 milhões de anos, "diz o Prof Heiko Pälike." Mostramos que os últimos 35 milhões de anos podem ser subdivididos em três intervalos, cada um com seu modus operandi específico do ciclo do carbono no clima. "Em média, os autores descobriram que os isótopos de oxigênio lideram as variações dos isótopos de carbono. Isso significa que, sob condições naturais, as variações climáticas estão regulando amplamente a dinâmica do ciclo global do carbono. Contudo, a equipe de pesquisa se concentrou em momentos em que ocorria o oposto. De fato, De Vleeschouwer e colegas encontraram alguns exemplos de períodos antigos durante os quais o ciclo do carbono levou à mudança climática em aproximadamente 100, Escalas de tempo de 000 anos, assim como é o caso agora em escalas de tempo muito mais curtas ", mas, claro, sem intervenção humana, "afirma Pälike.

p Durante o intervalo mais antigo, entre 35 e 26 milhões de anos atrás, o ciclo do carbono assumiu a liderança sobre as mudanças climáticas principalmente durante os períodos de estabilidade climática. "Os períodos de estabilidade climática no registro geológico costumam ter uma causa astronômica. Quando a órbita da Terra ao redor do Sol está próxima de um círculo perfeito, extremos de insolação sazonal são truncados e climas mais equilibrados são impostos, "explica David De Vleeschouwer." Entre 35 e 26 milhões de anos atrás, tal configuração astronômica teria sido favorável para uma expansão temporal do manto de gelo da Antártica. Propomos que, em tal cenário, a intensidade da erosão glacial e o subsequente desgaste das rochas aumentaram. Isso é importante, porque o intemperismo das rochas de silicato remove CO ₂ da atmosfera, e assim, em última análise, controla o efeito estufa. "

p Mas cerca de 26 milhões de anos atrás, o modus operandi mudou radicalmente. O ciclo do carbono assumiu o controle do clima em tempos de volatilidade climática, não estabilidade. "Acreditamos que essa mudança remonta à elevação das montanhas do Himalaia e a um estado climático dominado pelas monções. Quando extremos de insolação sazonais são amplificados por meio de uma órbita terrestre excêntrica, as monções podem se tornar verdadeiramente intensas. Monções mais fortes permitem mais intemperismo químico, a remoção de CO ₂ da atmosfera e, portanto, um controle do ciclo do carbono sobre o clima. "

p Os mecanismos propostos pelos autores não explicam apenas os padrões observados nos isótopos de carbono e oxigênio, eles também fornecem novas idéias sobre como o sistema climático e o ciclo do carbono interagiram ao longo do tempo. "Algumas hipóteses precisam de mais testes com modelos numéricos de clima e ciclo de carbono, mas a compreensão de nível de processo apresentada neste trabalho é importante porque fornece um vislumbre da máquina de nosso planeta sob condições de fronteira que são fundamentalmente diferentes das de hoje, "diz De Vleeschouwer. Além disso, este trabalho também fornece cenários que podem ser usados ​​para avaliar a capacidade dos modelos de ciclo do clima-carbono quando eles são levados aos cenários extremos do passado geológico.