Erupções vulcânicas que aqueceram o planeta há milhões de anos lançam luz sobre como as plantas evoluem e regulam o clima

Cientistas frequentemente buscam respostas para os desafios mais urgentes da humanidade na natureza. Quando se trata do aquecimento global, a história geológica oferece uma perspectiva única e de longo prazo.

A história geológica da Terra é marcada por períodos de erupções vulcânicas catastróficas que liberaram grandes quantidades de carbono na atmosfera e nos oceanos. O aumento do carbono desencadeou um rápido aquecimento climático que resultou em extinções em massa em ecossistemas terrestres e marinhos. Esses períodos de vulcanismo também podem ter interrompido os sistemas de regulação do carbono-clima por milhões de anos.

Desequilíbrio ecológico

Cientistas ambientais e da Terra da ETH Zurich lideraram uma equipe internacional de pesquisadores da Universidade do Arizona, da Universidade de Leeds, do CNRS Toulouse e do Instituto Federal Suíço de Pesquisa de Neve e Paisagens Florestais (WSL) em um estudo sobre como a vegetação responde e evolui em resposta a grandes mudanças climáticas e como essas mudanças afetam o sistema natural de regulação do carbono e do clima da Terra.

Os resultados foram publicados na revista Ciência.

Com base em análises geoquímicas de isótopos em sedimentos, a equipe de pesquisa comparou os dados com um modelo especialmente projetado, que incluía uma representação da vegetação e seu papel na regulação do sistema climático geológico.

Eles usaram o modelo para testar como o sistema da Terra responde à liberação intensa de carbono da atividade vulcânica em diferentes cenários. Eles estudaram três mudanças climáticas significativas na história geológica, incluindo o evento Siberian Traps que causou a extinção em massa do Permiano-Triássico há cerca de 252 milhões de anos.

O professor da ETH Zurich, Taras Gerya, ressalta: “O evento Siberian Traps liberou cerca de 40.000 gigatoneladas (Gt) de carbono ao longo de 200.000 anos. O aumento resultante nas temperaturas médias globais entre 5–10°C causou o evento de extinção mais severo da Terra no registro geológico.”

Mova-se, adapte-se ou pereça

“A recuperação da vegetação do evento Siberian Traps levou vários milhões de anos e, durante esse tempo, o sistema de regulação do clima e carbono da Terra teria sido fraco e ineficiente, resultando em aquecimento climático de longo prazo”, explica o autor principal, Julian Rogger, da ETH Zurich.

Os pesquisadores descobriram que a gravidade desses eventos é determinada pela rapidez com que o carbono emitido pode retornar ao interior da Terra — sequestrado pelo intemperismo de minerais de silicato ou pela produção de carbono orgânico, removendo carbono da atmosfera terrestre.

Eles também descobriram que o tempo que o clima leva para atingir um novo estado de equilíbrio depende da rapidez com que a vegetação se adapta ao aumento das temperaturas.

Algumas espécies se adaptaram evoluindo e outras migrando geograficamente para regiões mais frias. No entanto, alguns eventos geológicos foram tão catastróficos que as espécies vegetais simplesmente não tiveram tempo suficiente para migrar ou se adaptar ao aumento sustentado da temperatura. As consequências disso deixaram sua marca geoquímica na evolução climática por milhares, possivelmente milhões, de anos.

A crise climática atual induzida pelo homem

O que isso significa para a mudança climática induzida pelo homem? O estudo descobriu que uma ruptura da vegetação aumentou a duração e a gravidade do aquecimento climático no passado geológico. Em alguns casos, pode ter levado milhões de anos para atingir um novo equilíbrio climático estável devido à capacidade reduzida da vegetação de regular o ciclo de carbono da Terra.

“Hoje, nos encontramos em uma grande crise bioclimática global”, comenta Loïc Pellissier, professor de Ecossistemas e Evolução da Paisagem na ETH Zurique e na WSL.

“Nosso estudo demonstra o papel do funcionamento da vegetação para se recuperar de mudanças climáticas abruptas. Atualmente, estamos liberando gases de efeito estufa em uma taxa mais rápida do que qualquer evento vulcânico anterior. Também somos a principal causa do desmatamento global, o que reduz fortemente a capacidade dos ecossistemas naturais de regular o clima.

“Este estudo, na minha perspectiva, serve como um ‘chamado de atenção’ para a comunidade global.”