18 núcleos de sedimentos do fundo do mar foram trazidos a bordo do navio de pesquisa Polarstern por meio de êmbolos e sondas de gravidade. Crédito:Katharina Pahnke / Universidade de Oldenburg
Durante a última Idade do Gelo, cerca de 20, 000 anos atrás, poeira contendo ferro agiu como fertilizante para o fitoplâncton marinho no Pacífico Sul, promovendo CO 2 sequestro e, portanto, o resfriamento glacial da Terra. Mas de onde veio a poeira? Pesquisadores liderados pelo Dr. Torben Struve, geocientista da Universidade de Oldenburg, Alemanha, investigaram esta questão em aberto da história do clima, o que também é relevante no que diz respeito às mudanças climáticas atuais.
Usando núcleos de sedimentos do fundo do mar, eles descobriram que uma grande parte da poeira depositada no sul do Pacífico Sul naquela época tinha percorrido um caminho extremamente longo. Até 80 por cento da poeira veio do que hoje é o noroeste da Argentina, de onde foi transportado quase completamente ao redor do globo pelos ventos predominantes de oeste. Depois de uma viagem de até 20, 000 quilômetros, contribuiu significativamente para o aumento da entrada de ferro no Pacífico Sul glacial. A entrada de poeira da Austrália, que domina o Pacífico Sul hoje, desempenhou apenas um papel menor. A equipe de pesquisa publicou esses novos insights sobre os mecanismos de entrada de ferro natural no Oceano Antártico na revista Nature Communications .
"Analisamos a impressão digital química da poeira e comparamos com dados geológicos de vários continentes. Foi um trabalho trabalhoso, como um quebra-cabeça, "diz Struve, um pós-doutorado no grupo de pesquisa "Geoquímica de Isótopos Marinhos" do Instituto Universitário de Química e Biologia do Ambiente Marinho (ICBM). A equipe incluiu pesquisadores de seu grupo, bem como colegas do Instituto Alfred Wegener - Helmholtz Center for Polar and Marine Research, Bremerhaven (Alemanha), e da Columbia University, Nova York (EUA).
Os pesquisadores coletaram amostras de 18 núcleos de sedimentos do Pacífico Sul entre a Antártica, Nova Zelândia e Chile, uma área de estudo que tem aproximadamente o tamanho da Rússia. Subseqüentemente, eles investigaram a composição química da poeira contida nas amostras. "Essa poeira, em última análise, vem da rocha, que possui propriedades características dependendo de seu local de origem e história geológica de modo que cada fonte tem sua própria assinatura, "Struve explica.
Os pesquisadores se concentraram em metais traço, em particular, elementos de terras raras e isótopos específicos, ou seja, variantes de pesos diferentes, dos elementos neodímio, chumbo e estrôncio. Esta assinatura é preservada ao longo de milhões de anos e, portanto, fornece informações confiáveis sobre a origem das partículas de rocha, mesmo após 20, 000 anos.
As seções individuais de um dos núcleos de sedimentos investigados. Como este último pode ter até 30 metros de comprimento, eles geralmente são dissecados. Crédito:Katharina Pahnke / Universidade de Oldenburg
Naquela hora, a última Idade do Gelo estava no auge. De acordo com os resultados, Os ventos de oeste sopraram partículas de poeira do lado leste dos Andes centrais na América do Sul através do Atlântico e do Oceano Índico. Como tal, o pó contendo ferro foi transportado uma vez ao redor do globo antes de ser depositado nas latitudes médias do Pacífico sul. Uma vez que as algas nessas águas geralmente carecem de ferro como um nutriente crucial para o crescimento, poeira contendo ferro atua como um fertilizante natural até hoje.
Como todas as plantas, fitoplâncton - algas microscópicas - absorve carbono por meio da fotossíntese e, portanto, reduz a proporção de dióxido de carbono (CO 2 ) na atmosfera. De acordo com Struve, o grande aumento da entrada de poeira mineral contendo ferro nesta região marinha, principalmente da América do Sul, poderia ajudar a explicar "como a Terra poderia ter se tornado tão fria naquela época".
Já se sabia que o aporte de ferro durante a última era do gelo era muito maior do que durante o presente período quente. "Mas ficamos surpresos ao descobrir que as fontes e rotas de transporte da poeira eram completamente diferentes de hoje e também diferentes do que esperaríamos."
A equipe de pesquisa conclui que as emissões de poeira excepcionalmente altas da América do Sul devem ter feito uma contribuição significativa para a redução de CO 2 na atmosfera da Idade do Gelo. A entrada de poeira mineral contendo ferro reduziu o CO 2 nível da atmosfera em até 40 ppm ("partes por milhão"). Isso corresponde a quase metade do CO natural 2 variação na atmosfera nos últimos 400, 000 anos totalizando 100 ppm. Para colocar isso em perspectiva, desde o início da industrialização, emissões antropogênicas aumentaram o CO 2 nível de cerca de 280 a cerca de 415 ppm.
Hoje, nenhuma poeira da América do Sul pode ser detectada na área de estudo. "O aquecimento global mudou os ventos e as condições ambientais nas regiões de origem, "Struve diz, que continua a estudar os núcleos de sedimentos. Junto com seus colegas, ele quer descobrir como a composição da poeira mudou desde o auge da idade do gelo e como isso pode ter contribuído para a mudança climática.