Atividade vulcânica antiga revela limiar climático para desoxigenação oceânica

Grande quantidade de dióxido de carbono vulcânico (CO₂) as emissões que contribuíram para um evento extremo de desoxigenação oceânica global há mais de 120 milhões de anos têm implicações modernas para a compreensão de um “ponto de inflexão” no aquecimento climático, de acordo com uma nova pesquisa publicada em Naturezaliderado por um cientista da Ocean Networks Canada, uma iniciativa da Universidade de Victoria.

O artigo, intitulado “Um limiar climático para a desoxigenação dos oceanos durante o Cretáceo Inferior”, reconstrói processos históricos do sistema terrestre para estabelecer um limiar de aquecimento climático que, quando ultrapassado, leva à desoxigenação generalizada e persistente dos oceanos.

Liderada por Kohen Bauer, diretor de ciência do ONC, a equipe de pesquisa reconstruiu as condições ambientais usando amostras de rochas do arquivo da Universidade de Milão. As rochas sedimentares estudadas datam de 115 a 130 milhões de anos e foram originalmente depositadas nos oceanos antigos. Ao medir a composição geoquímica das rochas, a equipe produziu um registro exclusivo de alta resolução das mudanças ambientais.

“O nosso trabalho mostra que as emissões maciças de carbono vulcânico levaram a um rápido aumento do CO atmosférico₂ concentrações e o cruzamento de um limiar de aquecimento climático, ou ponto de inflexão, que resultou em desoxigenação generalizada do oceano. Depois disso, o sistema climático da Terra permaneceu em um estado aquecido por mais de dois milhões de anos”, diz Bauer, que começou o trabalho enquanto estava no Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Hong Kong e o concluiu na UVic.

Os cenários climáticos previstos para os próximos cem anos sugerem que poderá surgir um aquecimento significativo como resultado do aumento do CO2 gerado pelo homem.₂ emissões. Hoje, a desoxigenação generalizada dos oceanos induzida pelo aquecimento climático já está sendo observada e espera-se que se intensifique na ausência de soluções de mitigação das mudanças climáticas.

“Se o CO atual₂ “À medida que as emissões fazem com que o sistema climático se aproxime e ultrapasse o limiar de desoxigenação dos oceanos, podemos esperar que a gravidade da anoxia oceânica global tenha enormes implicações para as espécies, o ecossistema e a saúde humana”, diz Bauer.

“Enquanto o CO atmosférico₂ as concentrações atuais são mais baixas do que as do Cretáceo Inferior, o CO antropogênico₂ “As emissões estão sendo lançadas na atmosfera a uma taxa muito mais rápida do que todas as erupções vulcânicas catastróficas dos últimos 500 milhões de anos da história da Terra”, diz Kohen Bauer, diretor de ciências da Ocean Networks Canada.

A equipe de pesquisa observou que foi um processo natural que eventualmente restaurou o oxigênio nos antigos oceanos da Terra, mas a recuperação levou mais de um milhão de anos.

“Vemos que a reoxigenação dos oceanos só foi possível quando o CO₂ as concentrações foram reduzidas abaixo desse limite crítico, devido a um feedback climático natural — o intemperismo das rochas de silicato, o principal mecanismo da Terra para estabilizar o clima por longos períodos de tempo”, diz Bauer.

O feedback do intemperismo das rochas é um componente essencial do ciclo de carbono de longo prazo da Terra e estabiliza o clima ao regular o CO atmosférico.₂ níveis. O artigo conclui que esse mecanismo natural eventualmente reduziu os níveis de carbono atmosférico abaixo do ponto de inflexão, resultando em rápida reoxigenação dos oceanos após o período prolongado de aquecimento sustentado.

“As restrições empíricas do passado da Terra fornecem um contexto importante por meio do qual as relações entre o aquecimento climático, a desoxigenação dos oceanos e os impactos mais amplos na biosfera podem ser explorados”, diz Sean Crowe, autor sênior do artigo de pesquisa e professor nos departamentos de Microbiologia e Imunologia e Ciências da Terra, do Oceano e da Atmosfera na Universidade da Colúmbia Britânica.

Trabalho relacionado publicado em Natureza Ecologia e Evolução argumenta similarmente que a desoxigenação aquática representa um limite planetário crítico e é um regulador chave da estabilidade atual e futura do sistema da Terra com limites que não devem ser ultrapassados. Mais informações sobre a desoxigenação oceânica e seus impactos podem ser encontradas na UNESCO Global Ocean Oxygen Network (GO2NE).

As concentrações de oxigênio em tempo real no Nordeste do Oceano Pacífico podem ser acessadas por meio do sistema de portal de dados da Ocean Networks Canada, Ocean 3.0.