Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Massachusetts Amherst, especializada em contabilizar a liberação de dióxido de carbono por riachos, rios e lagos, demonstrou recentemente que o processo químico conhecido como “tamponamento de carbonato” pode ser responsável pela maioria das emissões em águas altamente alcalinas. Além disso, o buffer de carbonato distorce o método mais comumente usado para rastrear as origens do CO₂ em riachos.



A pesquisa, publicada em Global Biogeochemical Cycles , propõe um método melhor para rastrear a origem do CO₂ ribeirinho emissões.

As águas interiores, incluindo riachos, rios e lagos, são responsáveis ​​por cerca de 5,5 gigatoneladas de CO₂ emissões anualmente – cerca de 15% do que os humanos emitem. Mas os actuais modelos climáticos têm dificuldade em contabilizar este carbono, diz Matthew Winnick, professor assistente de Ciências da Terra, Geográficas e Climáticas na UMass Amherst e principal autor do artigo, em parte porque grande parte deste carbono parece ser produzido de forma misteriosa, através do tamponamento de carbonato.

“O processo é um pouco estranho”, diz Winnick. "Ele atua como uma espécie de reserva oculta de CO₂ , repondo o carbono perdido na atmosfera e, em última análise, aumentando a quantidade de CO₂ disponível para liberação de gases."

Para mostrar como funciona este reservatório oculto, Winnick e o seu co-autor, Brian Saccardi, então estudante de pós-graduação da UMass, analisaram estudos que se centravam no conteúdo de carbono dos oceanos. "O tamponamento de carbono é um fenômeno muito conhecido no oceano", diz Winnick, "e embora os oceanos funcionem de maneira diferente das águas interiores, fomos capazes de pegar emprestadas as equações geoquímicas para construir uma série de modelos que poderiam explicar uma ampla gama de das condições dos rios e riachos."

Então, o que é buffer de carbonato? Começa com CO₂ – que está em toda parte:no ar, no solo e na água. Quando CO₂ se dissolve em água, pode reagir para formar ácido carbônico, que, por meio de reações adicionais, pode então se tornar bicarbonato e carbonato. Esta reação também pode ocorrer ao contrário, o que significa que altos níveis de bicarbonato e carbonato podem atuar como reservatórios de reserva de CO₂ , aumentando as emissões. Todo esse saldo de CO₂ , água e carbonato são chamados de "amortecedores de carbonato" e as reservas de carbonato podem ser emitidas como gás de efeito estufa pelos sistemas fluviais.

Na verdade, Winnick e Saccardi descobriram que esse reservatório oculto pode ser responsável por mais de 60% do CO₂ emissões em condições alcalinas.

Há ainda outro truque que o buffer de carbonato tem na manga. Na era do aquecimento global, é extremamente importante saber quanto carbono está a ser emitido em geral e de onde vem esse carbono. "Embora não pensemos que as emissões correntes contribuam para o aquecimento global, há uma grande questão sobre se estas emissões mudarão à medida que o clima aquece, o que poderia amplificar o aquecimento no futuro. Para prever as mudanças, precisamos de saber onde está o CO₂ está vindo", diz Winnick.

Mas descobrir qual molécula de CO₂ veio de qual fonte não é uma tarefa simples. Para rastrear o carbono, especialmente o carbono emitido por corpos d'água, os cientistas costumam usar isótopos de carbono, ou versões de carbono com massas diferentes, que atuam como uma espécie de assinatura forense que pode indicar a origem do carbono.

No entanto, Winnick e Saccardi descobriram que os sinais isotópicos nos fluxos são altamente sensíveis às reações de tamponamento de carbonato. "A principal maneira pela qual usamos isótopos para rastrear fontes é através de sua relação com o CO₂ concentrações, mas o buffer de carbonato faz com que essas relações se rompam", diz Winnick. Essa quebra pode apontar para o culpado errado do carbono se não for devidamente contabilizada.

Uma forma de explicar o tamponamento de carbonato é medir múltiplos isótopos de carbono, sugere o novo estudo. Os cientistas normalmente se concentram apenas em um dos dois isótopos traçadores, devido ao alto custo da análise de ambos, mas a equipe descobriu que rastrear as origens de ambos os isótopos pode ajudar a desmascarar as fontes ocultas de CO₂ .

Mais informações: Matthew J. Winnick et al, Impactos do buffer de carbonato no equilíbrio atmosférico de CO2, δ13CDIC e Δ14CDIC em rios e córregos, Global Biogeochemical Cycles (2024). DOI:10.1029/2023GB007860
Fornecido pela Universidade de Massachusetts Amherst