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O movimento do carbono entre a atmosfera, os oceanos e os continentes – o ciclo do carbono – é um processo fundamental que regula o clima da Terra. Alguns factores, como erupções vulcânicas ou actividade humana, emitem dióxido de carbono na atmosfera. Outros, como florestas e oceanos, absorvem esse CO2. Num sistema bem regulado, a quantidade certa de CO2 é emitido e absorvido para manter um clima saudável. O sequestro de carbono é uma táctica na actual batalha contra as alterações climáticas.
Um novo estudo conclui que a forma e a profundidade do fundo do oceano explicam até 50% das mudanças na profundidade a que o carbono foi sequestrado no oceano ao longo dos últimos 80 milhões de anos. Anteriormente, essas alterações foram atribuídas a outras causas. Os cientistas sabem há muito tempo que o oceano, o maior absorvedor de carbono da Terra, controla diretamente a quantidade de dióxido de carbono atmosférico. Mas, até agora, não era bem compreendido exactamente como as mudanças na topografia do fundo do mar ao longo da história da Terra afectam a capacidade do oceano de sequestrar carbono.
“Conseguimos mostrar, pela primeira vez, que a forma e a profundidade do fundo do oceano desempenham papéis importantes no ciclo do carbono a longo prazo”, disse Matthew Bogumil, autor principal do artigo e estudante de doutorado da UCLA em terra, planetaria. e ciências espaciais.
O ciclo do carbono a longo prazo tem muitas partes móveis, todas funcionando em diferentes escalas de tempo. Uma dessas partes é a batimetria do fundo do mar – a profundidade média e a forma do fundo do oceano. Isto é, por sua vez, controlado pelas posições relativas do continente e dos oceanos, pelo nível do mar, bem como pelo fluxo dentro do manto da Terra. Modelos do ciclo do carbono calibrados com conjuntos de dados paleoclimáticos formam a base para a compreensão dos cientistas sobre o ciclo global do carbono marinho e como ele responde às perturbações naturais.
“Normalmente, os modelos do ciclo do carbono ao longo da história da Terra consideram a batimetria do fundo do mar como um fator fixo ou secundário”, disse Tushar Mittal, coautor do artigo e professor de geociências na Universidade Estadual da Pensilvânia.
A nova pesquisa, publicada em Anais da Academia Nacional de Ciências, reconstruiu a batimetria ao longo dos últimos 80 milhões de anos e conectou os dados a um modelo de computador que mede o sequestro de carbono marinho. Os resultados mostraram que a alcalinidade do oceano, o estado de saturação da calcita e a profundidade de compensação de carbonato dependiam fortemente das mudanças nas partes rasas do fundo do oceano (cerca de 600 metros ou menos) e da distribuição das regiões marinhas mais profundas (mais de 1.000 metros). Estas três medidas são fundamentais para compreender como o carbono é armazenado no fundo do oceano.
Os pesquisadores também descobriram que para a era geológica atual, o Cenozóico, a batimetria por si só foi responsável por 33% a 50% da variação observada no sequestro de carbono e concluíram que, ao ignorar as mudanças batimétricas, os pesquisadores atribuem erroneamente as mudanças no sequestro de carbono a outros, menos certos. fatores, como CO atmosférico2temperatura da coluna de água e silicatos e carbonatos levados para o oceano pelos rios.
“Compreender processos importantes no ciclo do carbono a longo prazo pode informar melhor os cientistas que trabalham hoje em tecnologias de remoção de dióxido de carbono baseadas no mar para combater as alterações climáticas”, disse Bogumil. “Ao estudar o que a natureza fez no passado, podemos aprender mais sobre os possíveis resultados e a viabilidade do sequestro marinho para mitigar as alterações climáticas”.
Esta nova compreensão de que a forma e a profundidade dos fundos oceânicos são talvez o maior influenciador do sequestro de carbono também pode ajudar na procura de planetas habitáveis no nosso universo.
“Ao olhar para planetas distantes, temos actualmente um conjunto limitado de ferramentas que nos dão uma ideia sobre o seu potencial de habitabilidade,” disse a co-autora Carolina Lithgow-Bertelloni, professora da UCLA e chefe do departamento de ciências terrestres, planetárias e espaciais. “Agora que entendemos o importante papel que a batimetria desempenha no ciclo do carbono, podemos conectar diretamente a evolução interior do planeta ao seu ambiente superficial ao fazer inferências a partir das observações do JWST e compreender a habitabilidade planetária em geral.”
A descoberta representa apenas o início do trabalho dos pesquisadores.
“Agora que sabemos quão importante é a batimetria em geral, planeamos usar novas simulações e modelos para compreender melhor como os fundos oceânicos de formas diferentes afetarão especificamente o ciclo do carbono e como isso mudou ao longo da história da Terra, especialmente na Terra primitiva, quando a maior parte parte da terra estava submersa”, disse Bogumil.
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