Nos subúrbios de Jersey, em busca de rochas para ajudar a combater as mudanças climáticas
George Okoko, do Observatório Terrestre Lamont-Doherty, coleta amostras de um afloramento de basalto em Berkeley Heights, NJ, como parte de uma investigação sobre rochas que podem ser usadas para absorver emissões de carbono. Crédito:Estado do Planeta No início da primavera, George Okoko estava empoleirado em uma saliência de 4,5 metros acima de um penhasco quebradiço, tentando arrancar um pedaço de rocha do tamanho de uma bola de basquete com um martelo e um cinzel. O local era o subúrbio de Berkeley Heights, N.J. A rocha era basalto, um produto comum do vulcanismo. Este lote formou-se há cerca de 200 milhões de anos, durante vastas erupções que ocorreram enquanto a Europa se afastava lentamente da América do Norte, criando um abismo que se tornou o Oceano Atlântico.
Okoko, Ph.D. candidato no Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, não estava tanto interessado na história geológica, mas no uso moderno do basalto:para capturar e armazenar carbono permanentemente abaixo do fundo do mar próximo, na forma sólida.
O basalto é a base de grande parte de Nova Jersey e acredita-se que se estenda até o fundo do mar Atlântico. Em terra, encontra-se maioritariamente escondido sob o solo, outros tipos de rochas, estradas, edifícios, parques de estacionamento e outras infra-estruturas humanas.
Este afloramento específico, com cerca de 120 metros de comprimento, foi exposto quando as pessoas cortaram uma encosta para criar uma trilha estreita e sinuosa chamada Ghost Pony Road. Hoje, a Ghost Pony Road fica no alto do barulho constante da Interstate 78 e é uma via movimentada que leva ao centro da cidade.
Há mais de 20 anos que os cientistas estudam como as formações basálticas podem ser utilizadas para ajudar a mitigar as alterações climáticas. As qualidades químicas da rocha podem variar, mas em muitos casos ela reage naturalmente com o dióxido de carbono. Quando essas reações ocorrem, o carbono fica preso em um mineral sólido semelhante ao calcário. As reações naturais acontecem a um ritmo lento, mas os investigadores pensam que poderiam ser dramaticamente aceleradas utilizando um processo semelhante ao fracking, no qual o carbono é bombeado sob alta pressão.
Um projecto na Islândia que os cientistas de Lamont ajudaram a lançar já está a enviar emissões de uma central eléctrica para o basalto abaixo. Existem muitos outros locais potenciais em todo o mundo, incluindo o vale central do Quénia, de onde Okoko é originário. O mesmo vale para partes da Costa Leste dos EUA.
Okoko não estava na Ghost Pony Road porque alguém espera construir uma operação de injeção de carbono lá. Em vez disso, a sua investigação visa caracterizar formações relacionadas que se acredita estarem sob o fundo do mar ao largo de Nova Iorque e Nova Jersey. O geofísico de Lamont, David Goldberg, conselheiro de Okoko, diz que eles poderiam absorver potencialmente grandes quantidades de dióxido de carbono produzido pelas indústrias da região.
Com base em dados sísmicos recolhidos na década de 1970, os cientistas há muito que suspeitam que basaltos semelhantes aos terrestres se encontram entre 30 e 60 milhas da costa, sob 120 a 180 metros de profundidade e cerca de 600 metros de sedimentos. Mas ainda não foram definitivamente mapeados nem amostrados.
Goldberg está liderando um projeto para aprender mais sobre eles. Ele ressalta que não só o basalto é abundante ao longo da costa; o mesmo acontece com fábricas, refinarias de petróleo, usinas de energia e produtores de cimento e aço que atualmente emitem cerca de 100 milhões de toneladas de CO2 todo ano.
As emissões poderiam ser captadas diretamente destas fontes pontuais e transportadas por navios ou oleodutos para locais de injeção no fundo do mar, diz ele. Ele e seus colegas propuseram pela primeira vez esta ideia para uma área rica em basalto ao largo do Noroeste do Pacífico em 2008, e também para o Nordeste num artigo de 2010.
“A costa faz sentido”, diz ele. "É onde as pessoas estão. É onde as usinas de energia são necessárias. E indo para o exterior, você pode reduzir os riscos."
Entre outras coisas, a injecção nos basaltos do fundo do mar minimizaria as hipóteses de o dióxido de carbono escapar de volta à superfície antes de solidificar, uma vez que as emissões seriam retidas pelos sedimentos acima das rochas. E os locais submarinos evitariam a necessidade de ocupar terras nesta região densamente povoada, bem como reduziriam os obstáculos legais e jurisdicionais.
Mas nem todos os basaltos são criados iguais. Os investigadores precisam de caracterizar melhor os potenciais reservatórios de carbono para garantir que funcionarão como esperado. É aí que entra Okoko. Ao estudar basaltos facilmente acessíveis em terra, ele e outros esperam usá-los como análogos para o que se acredita serem rochas de composição semelhante no fundo do mar.
Um estudo anterior sugere que alguns lotes de basalto em Nova Jersey têm algumas das reações químicas mais rápidas do mundo para reter carbono. No entanto, mais trabalho precisa ser feito nesse sentido, diz Goldberg. Além disso, as rochas devem conter fraturas suficientes para que o dióxido de carbono passe através de fissuras e poros em grandes quantidades.
Okoko trouxe dois ajudantes com ele na excursão de hoje:o estudante de mestrado em geoquímica de Lamont, Tavehon “TJ” McGarry, e Alexander Thompson, um estudante de graduação em economia no Columbia College, que veio junto no passeio.
Juntamente com a recolha de amostras para análises laboratoriais posteriores, a principal tarefa da equipa era examinar e documentar a densidade e orientação das fracturas na rocha.
Estas fraturas podem ter sido formadas por uma série de processos, incluindo a pressão de rochas sedimentares anteriormente sobrepostas que desde então foram erodidas ao longo de milhões de anos; a moagem de geleiras gigantes que se moveram repetidamente por esta paisagem; ou terremotos no passado distante que foram muito mais poderosos do que o de magnitude 4,8 que atingiu cerca de 32 quilômetros a oeste daqui em abril de 2024.
Em vários pontos, McGarry e Thompson montaram uma estrutura de 1,5 por 1,5 metro quadrado remendada com canos de encanamento de plástico para delinear áreas para inspeção minuciosa e fotos. Okoko escalou meia dúzia de pontos com um trenó manual e um cinzel para extrair amostras.
Exposto ao clima e com água vazando em alguns pontos, o material estava se desintegrando ativamente; ele freqüentemente lutava para encontrar o equilíbrio. Cada vez que ele soltava uma pedra, ele a entregava aos alunos, que a colocavam na beira da estrada. Okoko então desceu para inscrever marcas indicando as posições originais das rochas.
Lugares rochosos e rachados como esses são habitat ideal para cobras e cascavéis venenosas, e Nova Jersey tem ambos. Na verdade, a certa altura, os estudantes recuaram quando avistaram uma cobra bem camuflada enrolada perto de uma pedra. Depois disso, todos tiveram cuidado onde pisaram. (Uma análise mais detalhada mostrou posteriormente que se tratava de uma cobra leiteira oriental inofensiva.)
A equipe passou uma longa fita métrica contra a base do penhasco e Okoko avançou passo a passo, contando fraturas e anotando detalhadamente seu tamanho e orientação em um caderno à prova de intempéries. Ocasionalmente, ele retirava um pedaço de pedra solta para uma inspeção mais detalhada. Atrás de um deles, num local úmido, ele encontrou uma lesma, que reposicionou com cuidado.
Okoko voou com um drone equipado com câmera ao longo de partes do penhasco – uma tarefa traiçoeira, visto que o penhasco estava parcialmente coberto por pequenas árvores crescendo no fundo, embora ainda sem folhas. Isso durou até que o drone se enroscou em um pequeno galho e caiu, deixando-o danificado demais para voar. Para compensar, Okoko fez Thompson caminhar ao longo do penhasco e tirar fotos com um celular.
Depois de algumas horas, a equipe carregou algumas centenas de quilos de pedras de amostra na traseira de uma perua e fez a viagem de uma hora de volta ao campus de Lamont. nos próximos meses, os colegas realizarão diversos testes para analisar sua porosidade e características químicas.
Neste verão, Goldberg e seus colegas organizaram uma aeronave para voar mais de 6.000 milhas de linhas de grade sobre as suspeitas formações de basalto submarinas. Equipado com instrumentos que medem o magnetismo e a gravidade, fornecerá muito mais informações sobre o que está lá embaixo. O próximo passo seria a perfuração.
A partir daí, as coisas poderão evoluir de forma relativamente rápida para a injeção em escala industrial, diz Goldberg, dependendo dos resultados da pesquisa. “Isso poderia ser feito em apenas cinco anos”, disse ele. Da parte de Okoko, ele retornará ao Quênia neste verão para investigar basaltos lá.
