Florestas primitivas não alteraram significativamente o CO2 atmosférico — Strong The One

A pesquisa foi conduzida pela Universidade de Copenhague em colaboração com a Universidade de Nottingham e altera 30 anos de entendimento anterior. O estudo é publicado em Natureza Comunicações.

Os continentes da Terra foram colonizados por árvores altas e florestas há cerca de 385 milhões de anos. Antes disso, plantas arbustivas rasas com tecido vascular, caules, raízes rasas e sem flores haviam invadido a terra. Os livros didáticos nos dizem que a atmosfera naquela época tinha muito mais CO₂ níveis do que hoje e que um intenso efeito estufa levou a um clima muito mais quente. Anteriormente, pensava-se que o surgimento de florestas promovia o CO₂ remoção da atmosfera, levando a Terra a um longo período frio com cobertura de gelo nos pólos.

Reconstruindo o CO atmosférico₂ níveis no passado geológico é difícil e anteriormente dependia de proxies que também dependiam de parâmetros que tinham que ser assumidos. Os cientistas do clima concordam que o CO₂ desempenha um papel crucial na formação do clima da Terra, tanto hoje como no passado. Portanto, um grande desafio para os cientistas da Terra é entender o que tem controlado a abundância de CO₂ na atmosfera.

“Calibramos um modelo mecanicista para a troca gasosa entre as folhas das plantas e o ar ambiente para a linhagem mais antiga de plantas vasculares terrestres, ou seja, clubmosses. Com essa abordagem, poderíamos calcular o CO₂ nivelado no ar apenas a partir de observações feitas no material vegetal”, disse o professor associado Tais W. Dahl, do Instituto Globe da Universidade de Copenhague, que liderou o estudo em colaboração com uma equipe internacional de pesquisadores da Alemanha, Arábia Saudita, Reino Unido, e EUA.

O novo método baseia-se em três observações que podem ser feitas tanto em plantas vivas quanto em tecidos vegetais fósseis, incluindo a proporção de dois isótopos de carbono estáveis ​​e o tamanho e a densidade dos estômatos (aberturas dos poros) através dos quais o CO₂ é absorvido pela planta. Os pesquisadores calibraram o método em clubmosses vivos e descobriram que esta abordagem pode reproduzir com precisão o CO ambiente₂ níveis na estufa.

“O método recém-calibrado para estudar CO₂ níveis do registro geológico é superior às abordagens anteriores que produzem estimativas com barras de erro ilimitadas simplesmente porque dependem de parâmetros que não podem ser limitados independentemente no registro geológico”, diz Barry Lomax, professor da Universidade de Nottingham e coautor do estudo .

A equipe de pesquisa aplicou o método a alguns dos mais antigos fósseis de plantas vasculares que viveram antes e depois das árvores evoluírem em nosso planeta e descobriram que a proporção dos dois isótopos de carbono estáveis, carbono-13 e carbono-12, é muito semelhante à de plantas modernas. Além disso, a densidade e o tamanho dos estômatos também foram muito semelhantes aos observados em seus descendentes vivos. Essas observações deram início a uma investigação mais aprofundada dos primeiros CO₂ registro.

Dahl e seus colegas coletaram dados de 66 fósseis de três espécies distintas de musgos encontrados em 9 localidades diferentes em todo o mundo com 410 a 380 milhões de anos de idade. Em todos os casos, o CO atmosférico₂ os níveis eram apenas 30-70% mais altos (~525 — 715 ppm) do que hoje (~415 ppm). Isso é muito menor do que se pensava anteriormente (2.000-8.000 ppm). ppm significa partes por milhão e é a unidade usada para medir as concentrações de dióxido de carbono no ar.

A equipe utilizou um modelo paleoclima para mostrar que a Terra era um planeta temperado com temperatura média do ar na superfície tropical de 24,1-24,6°C.

“Usamos um modelo de atmosfera-oceano totalmente acoplado para descobrir que a Terra tinha pólos cobertos de gelo quando as florestas surgiram. No entanto, as plantas terrestres podem prosperar nas zonas tropicais, subtropicais e temperadas”, explica Georg Feulner, do Instituto Potsdam para o Clima, na Alemanha. , que co-autor do estudo.

O novo estudo sugere que as árvores realmente desempenham um papel insignificante no CO atmosférico₂ níveis em escalas de tempo mais longas porque as primeiras árvores tinham sistemas radiculares mais profundos e produziam solos mais desenvolvidos que estão associados a menor perda de nutrientes. Com uma reciclagem de nutrientes mais eficiente nos solos, as árvores realmente têm uma demanda menor de intemperismo do que a vegetação arbustiva rasa que veio antes delas. Essa ideia vai contra o pensamento anterior de que árvores com sistema radicular mais profundo promoviam CO₂ remoção por intemperismo químico aprimorado e dissolução de rochas de silicato.

Dahl e seus colegas usaram modelos do sistema terrestre para mostrar que plantas vasculares primitivas semelhantes a arbustos poderiam ter causado um declínio maciço no CO atmosférico.₂ mais cedo na história, quando se espalharam pela primeira vez nos continentes. O modelo mostra que o ecossistema vascular teria levado simultaneamente a um aumento no O atmosférico₂ níveis.