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Sequestro de carbono pelo Oceano Antártico em revisão

Os oceanos absorvem carbono da atmosfera e, com isso, retardam o aumento das concentrações atmosféricas do dióxido de carbono – CO2 -, principal gás do efeito estufa. O Oceano Antártico é o principal local de troca de carbono entre o oceano e a atmosfera. Mas a ciência não compreendia o fator determinante nesse processo, alertou estudo de um grupo internacional de cientistas.

O papel central do Oceano Antártico no ciclo de carbono terrestre se deve às dinâmicas observadas na região. A hipótese anterior sustentava que camadas de água médias e profundas, ricas em carbono, formam duas possíveis correntes. De um lado, entram em contato com a camada superficial, podendo liberar CO2. De outro, elas convergem para níveis profundos, levando consigo CO2 da atmosfera.

Modelo de circulação de águas do oceano antártico
Modelo da dinâmica das águas do Oceano Antártico. Camadas médias, ricas em carbono (CDW), podem emergir e entrar em contato com as águas superficiais (SW). Ou, então, submergir para níveis mais profundos (AABW). Fonte: figura 1 do estudo.

Com isso, as dinâmicas na região determinam a tendência de troca de carbono entre a atmosfera e o grande reservatório de carbono das camadas inferiores do oceano. Se predomina o acesso dessas camadas a níveis mais superficiais, ocorre liberação de CO2, e vice-versa.

Nesse sentido, o que acontece no Oceano Antártico tem consequências muito importantes para o sistema climático, em especial no que diz respeito às concentrações atmosféricas de CO2. No presente, acredita-se que o Oceano Antártico representa um contribuinte central para o sequestro de carbono pelos oceanos.

Todavia, a partir do modelo proposto e das medições da concentração de carbono nas diferentes camadas de água, esperava-se que o Oceano Antártico fosse uma fonte de CO2 para a atmosfera. Essa suposição estava em desacordo com estudos recentes, indicando a região como um sumidouro de carbono.

A diferença entre a teoria e os dados observados poderia estar ligada ao papel desempenhado por processos biogeoquímicos e na circulação de água horizontal – como os giros, locais do Oceano Antártico com a presença de largas correntes marinhas circulares.

Para investigar essa questão, os cientistas levantaram um conjunto de dados no local do giro de Weddell, no noroeste da Antártica, entre 2008 e 2010. Por meio de imagens de satélite, eles estimaram a atividade biológica local. Combinaram todas as informações em um modelo das correntes marinhas e processos relacionados ao ciclo de carbono.

O estudo concluiu que a teoria a respeito do ciclo de carbono no Oceano Antártico é limitada. As evidências coletadas no giro de Weddell apontam que processos não considerados pela teoria estariam por trás do sequestro de carbono.

Em primeiro lugar, o CO2 seria absorvido primariamente através da atividade biológica marinha em mar aberto. Organismos como as algas, por meio da fotossíntese, absorvem o carbono atmosférico. Quando esses organismos morrem, ocorreria a remineralização do carbono incorporado à sua matéria orgânica.

Modelo aprimorado do ciclo de carbono do oceano antártico
Modelo aprimorado do ciclo de carbono do Oceano Antártico. A atividade biológica (na cor verde) responde pelo sequestro de carbono. A corrente circular do giro de Weddell (cor vermelha) leva o carbono para a camada média do oceano (CDW). Fonte: figura 4 do estudo.

As correntes circulares do giro de Weddell, por sua vez, transportariam o carbono remineralizado para as camadas média do oceano. Daí, o carbono se transfere para camadas mais profundas. Assim, o Oceano Antártico consiste atualmente em um sumidouro de carbono em função da atividade biológica marinha.

A atividade biológica representaria o principal fator para que o Oceano Antártico seja um sumidouro de carbono. Caso a atividade biológica diminua ou seja prejudicada, a região passaria a ser fonte de emissões de carbono do oceano para a atmosfera.

Para entender as variações do sistema climático no passado terrestre, ou projetar cenários futuros de aquecimento global, a ciência precisa incluir os novos processos em suas análises do Oceano Antártico.

Mais informações: G.A. MacGilchrist el al., “Reframing the carbon cycle of the subpolar Southern Ocean,” Science Advances (2019).
Imagem: adaptado de Hannes Grobe/ Alfred Wegener Institute

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