O desgaste das rochas na superfície da Terra pode remover menos gases de efeito estufa da atmosfera do que as estimativas anteriores, diz uma nova pesquisa da Universidade de Cambridge.

As evidências, publicado em PNAS , sugerem o mecanismo natural da Terra para a remoção de dióxido de carbono (CO ₂ ) da atmosfera por meio do desgaste das rochas pode, na verdade, ser mais fraco do que os cientistas pensavam - questionando o papel exato das rochas no alívio do aquecimento ao longo de milhões de anos.

A pesquisa também sugere que pode haver um sumidouro previamente desconhecido desenhando CO ₂ da atmosfera e impactando as mudanças climáticas em escalas de tempo longas, que os pesquisadores agora esperam encontrar.

O intemperismo é o processo pelo qual o dióxido de carbono atmosférico quebra as rochas e fica preso nos sedimentos. É uma parte importante do ciclo do carbono do nosso planeta, transportando dióxido de carbono entre a terra, mar e ar, e influenciando as temperaturas globais.

"O intemperismo é como um termostato planetário - é a razão pela qual a Terra é habitável. Os cientistas há muito sugerem que é por isso que não temos um efeito estufa descontrolado como em Vênus, "disse o autor principal Ed Tipper, do Departamento de Ciências da Terra de Cambridge. Ao bloquear o dióxido de carbono nos sedimentos, intemperismo remove-o da atmosfera em longas escalas de tempo, reduzindo o efeito estufa e diminuindo as temperaturas globais.

Os novos cálculos da equipe mostram que, em todo o mundo, fluxos de intemperismo foram superestimados em até 28%, com maior impacto sobre os rios nas regiões montanhosas, onde as rochas são quebradas mais rapidamente.

Eles também relatam que três dos maiores sistemas fluviais da Terra, incluindo os vizinhos rios Yellow e Salween, com suas origens no planalto tibetano e no rio Yukon, na América do Norte, não absorvem dióxido de carbono em escalas de tempo longas - como se pensava.

Durante décadas, o planalto tibetano foi invocado como um sumidouro de carbono e mediador do clima a longo prazo. Cerca de 25% dos sedimentos dos oceanos do mundo se originam do planalto.

“Um dos melhores lugares para estudar o ciclo do carbono são os rios, são as artérias dos continentes. Os rios são o elo entre a Terra sólida e os oceanos - transportando sedimentos intemperizados da terra para os oceanos, onde seu carbono está preso nas rochas, "disse Tipper.

"Os cientistas têm medido a química das águas dos rios para estimar as taxas de intemperismo por décadas, "disse a co-autora Victoria Alcock" O sódio dissolvido é um dos produtos de intemperismo mais comumente medidos - mas mostramos que não é tão simples, e, na verdade, o sódio geralmente vem de outro lugar. "

O sódio é liberado quando os minerais de silicato, os blocos básicos de construção da maioria das rochas da Terra, dissolver em ácido carbônico - uma mistura de dióxido de carbono na atmosfera e na água da chuva.

Contudo, a equipe descobriu que nem todo o sódio vem desse processo de intemperismo. "Encontramos uma fonte adicional de sódio nas águas dos rios em todo o mundo, "disse a co-autora Emily Stevenson." Esse sódio extra não é de rochas de silicato desgastadas como outros estudos assumem, mas, na verdade, de argilas muito antigas que estão sendo erodidas nas bacias dos rios. "

Tipper e seu grupo de pesquisa estudaram oito dos maiores sistemas fluviais da Terra, uma missão envolvendo 16 temporadas de campo e milhares de análises de laboratório em busca de onde aquele sódio extra estava vindo.

Eles encontraram a resposta em um 'gel' ensopado de argila e água - conhecido como piscina de troca catiônica - que é carregado por sedimentos de rio lamacento.

O pool de troca é uma colmeia reativa de cátions - íons carregados positivamente como o sódio - que estão fracamente ligados às partículas de argila. Os cátions podem facilmente trocar do gel por outros elementos, como o cálcio na água do rio, um processo que pode levar apenas algumas horas.

Embora tenha sido descrito em solos desde 1950, o papel que o reservatório de troca desempenha no fornecimento de sódio aos rios tem sido amplamente negligenciado.

"A composição química e isotópica das argilas na piscina de troca nos diz do que são feitas e de onde vêm, "disse o co-autor Alasdair Knight." Sabemos que muitas das argilas carregadas por esses rios vêm de sedimentos antigos, e sugerimos que parte do sódio do rio deve vir dessas argilas. "

As argilas foram originalmente formadas a partir da erosão continental há milhões de anos. Em sua jornada rio abaixo, eles coletaram cátions da água ao redor - sua piscina de troca pegando sódio ao chegar ao mar. Hoje, depois de ser erguido do fundo do mar, essas argilas antigas - junto com seu sódio - estão agora sendo erodidas pelos rios modernos.

Este velho sódio, que pode sair das argilas na piscina de troca e entrar na água do rio, já foi confundido com os restos dissolvidos do intemperismo moderno.

"Gerar apenas um ponto de dados exigiu muito trabalho no laboratório e também tivemos que fazer muita matemática, "disse Stevenson." É como tirar a mistura de um bolo, usando uma abordagem forense para isolar ingredientes-chave nos sedimentos, deixando para trás a piscina de troca e as argilas. As pessoas usam os mesmos métodos há muito tempo - e eles funcionam - mas conseguimos encontrar um ingrediente extra que fornece o sódio e precisamos explicar isso. "

"É graças ao trabalho árduo de muitos colaboradores e estudantes ao longo de muitos anos que nossas amostras tiveram o escopo para se familiarizar com este complexo processo químico em escala global, "disse Tipper.

Os cientistas agora não sabem o que mais poderia estar absorvendo o dióxido de carbono da Terra ao longo do tempo geológico. Não há candidatos certos - mas uma possibilidade controversa é que a vida está removendo carbono da atmosfera. Outra teoria é que a dissolução de silicato no fundo do oceano ou arcos vulcânicos pode ser importante. "As pessoas passaram décadas procurando nos continentes por intempéries - então talvez agora precisemos começar a expandir para onde olhamos, "disse Tipper.