Durante muitas centenas de milhões de anos, a temperatura média na superfície da Terra variou não muito mais do que 20° Celsius, facilitando a vida no nosso planeta. Para manter tais temperaturas estáveis, a Terra deve ter um “termostato” que regule a concentração de dióxido de carbono atmosférico ao longo de escalas de tempo geológicas, influenciando as temperaturas globais.



A erosão e o desgaste das rochas são partes importantes deste “termostato”. Uma equipe liderada pelo geólogo LMU Aaron Bufe e Niels Hovius, do Centro Alemão de Pesquisa em Geociências, modelou agora a influência desses processos no carbono na atmosfera. Seu resultado surpreendente:CO₂ a captura através de reações de intemperismo é mais elevada em cadeias montanhosas de baixo relevo com taxas de erosão moderadas e não onde as taxas de erosão são mais rápidas.

O intemperismo ocorre quando a rocha é exposta à água e ao vento. "Quando os silicatos sofrem intemperismo, o carbono é removido da atmosfera e posteriormente precipitado como carbonato de cálcio. Em contraste, o intemperismo de outras fases - como carbonatos e sulfetos ou carbono orgânico contido nas rochas - libera CO₂ . Essas reações são normalmente muito mais rápidas do que o intemperismo do silicato", diz Hovius.

“Como consequência, o impacto da construção de montanhas no ciclo do carbono é complexo.”

O modelo de intemperismo mostra mecanismos comuns

Para abordar esta complexidade, os pesquisadores usaram um modelo de intemperismo para analisar fluxos de intemperismo por sulfeto, carbonato e silicato em uma série de regiões de estudo alvo - como Taiwan e Nova Zelândia - com grandes variações nas taxas de erosão. Eles publicaram suas descobertas na Science .

“Descobrimos comportamentos semelhantes em todos os locais, apontando mecanismos comuns”, diz Bufe.

Modelagens adicionais mostraram que a relação entre erosão e CO₂ -fluxes não é linear, mas aquele CO₂ captura de picos de intemperismo a uma taxa de erosão de aproximadamente 0,1 milímetros por ano. Quando as taxas são mais baixas ou mais altas, menos CO₂ é sequestrado e CO₂ pode até ser lançado na atmosfera.

“As altas taxas de erosão, como em Taiwan ou no Himalaia, fazem com que o intemperismo se torne um CO₂ fonte, porque o intemperismo dos silicatos para de aumentar com as taxas de erosão em algum ponto, enquanto o intemperismo dos carbonatos e sulfetos aumenta ainda mais", explica Bufe.

Em paisagens com taxas de erosão moderadas de cerca de 0,1 milímetros por ano, os carbonatos e sulfetos de rápida alteração estão em grande parte esgotados, enquanto os minerais de silicato são abundantes e resistem de forma eficiente.

Onde a erosão é ainda mais lenta do que 0,1 milímetros por ano, apenas alguns minerais são deixados ao desgaste. O maior CO₂ os sumidouros são, portanto, cadeias de montanhas de baixo relevo, como a Floresta Negra ou a Cordilheira da Costa do Oregon, onde as taxas de erosão se aproximam do ideal.

"Ao longo de escalas de tempo geológicas, a temperatura a que o 'termostato' da Terra é ajustado depende, portanto, fortemente da distribuição global das taxas de erosão", diz Bufe.

Para compreender mais detalhadamente os efeitos da erosão no sistema climático da Terra, Bufe pensa que estudos futuros devem considerar adicionalmente os sumidouros de carbono orgânico e o intemperismo nas planícies aluviais.

Mais informações: Aaron Bufe, CO₂ redução do intemperismo maximizada em taxas de erosão moderadas, Ciência (2024). DOI:10.1126/science.adk0957. www.science.org/doi/10.1126/science.adk0957
Informações do diário: Ciência

Fornecido pela Universidade Ludwig Maximilian de Munique