Este artigo foi publicado originalmente em A conversa. A publicação contribuiu com o artigo para Space.com’s Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
Nosso planeta passou por mudanças climáticas dramáticas ao longo de sua história, oscilando entre períodos congelantes de “casa de gelo” e períodos quentes “estufa“, afirma.
Os cientistas há muito ligam estes mudanças climáticas às flutuações no dióxido de carbono atmosférico. No entanto, uma nova investigação revela que a fonte deste carbono – e as forças motrizes por detrás dele – são muito mais complexas do que se pensava anteriormente.
Na verdade, a forma como as placas tectónicas se movem na superfície da Terra desempenha um papel importante e anteriormente subestimado no clima. O carbono não surge apenas onde as placas tectônicas se encontram. Os lugares onde placas tectônicas afastar-se um do outro também são significativos.
Nosso novo estudo, publicado na revista Comunicações, Terra e Meio Ambiente esclarece como exatamente as placas tectônicas da Terra ajudaram a moldar o clima global nos últimos 540 milhões de anos.
Olhando profundamente dentro do ciclo do carbono
Nos limites para onde convergem as placas tectônicas da Terra, temos cadeias de vulcões conhecidas como arcos vulcânicos. O derretimento associado a esses vulcões libera carbono que ficou preso nas rochas por milhares de anos, trazendo-o para a superfície da Terra.
Historicamente, pensava-se que estes arcos vulcânicos eram os principais culpados pela injeção de dióxido de carbono na atmosfera.
Nossas descobertas desafiam essa visão. Em vez disso, sugerimos que as dorsais meso-oceânicas e as fendas continentais – locais onde as placas tectónicas se espalham – desempenharam um papel muito mais significativo na condução dos ciclos de carbono da Terra ao longo do tempo geológico.
Isto ocorre porque os oceanos do mundo sequestram grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera. Eles armazenam a maior parte em rochas ricas em carbono no fundo do mar. Ao longo de milhares de anos, este processo pode produzir centenas de metros de sedimentos ricos em carbono no fundo do oceano.
À medida que estas rochas se movem pela Terra impulsionadas pelas placas tectónicas, podem eventualmente cruzar zonas de subducção – locais onde as placas tectónicas convergem. Isso libera sua carga de dióxido de carbono de volta à atmosfera.
Isso é conhecido como “ciclo profundo do carbono“. Para rastrear o fluxo de carbono entre o interior derretido da Terra, as placas oceânicas e a atmosfera, podemos usar modelos computacionais de como as placas tectônicas migraram ao longo do tempo geológico.
O que descobrimos
Usando modelos computacionais para reconstruir como a Terra movimenta o carbono armazenado nas placas tectônicas, fomos capazes de prever os principais climas de estufa e de gelo nos últimos 540 milhões de anos.
Durante os períodos de estufa – quando a Terra estava mais quente – foi libertado mais carbono do que preso nas rochas que transportam carbono. Em contraste, durante os climas glaciais, o sequestro de carbono nos oceanos da Terra dominou, reduzindo os níveis atmosféricos de dióxido de carbono e provocando o resfriamento.
Uma das principais conclusões do nosso estudo é o papel crítico dos sedimentos do fundo do mar na regulação do dióxido de carbono atmosférico. À medida que as placas tectónicas da Terra se movem lentamente, transportam sedimentos ricos em carbono, que eventualmente regressam ao interior da Terra através de um processo conhecido como subducção.
Mostramos que este processo é um fator importante para determinar se a Terra está em estado de estufa ou de gelo.
Uma mudança na compreensão do papel dos arcos vulcânicos
Historicamente, o carbono emitido pelos arcos vulcânicos tem sido considerado uma das maiores fontes de dióxido de carbono atmosférico.
No entanto, este processo só se tornou dominante nos últimos 120 milhões de anos graças a calcificadores plancticos. Essas criaturinhas oceânicas pertencem a uma família de fitoplâncton cujo principal talento reside na conversão do carbono dissolvido em calcita. Eles são responsáveis por sequestrar grandes quantidades de carbono atmosférico em sedimentos ricos em carbono depositados no fundo do mar.
Os calcificadores planctônicos evoluíram apenas há cerca de 200 milhões de anos e se espalharam pelos oceanos do mundo há cerca de 150 milhões de anos. Assim, a elevada proporção de carbono expelido na atmosfera ao longo dos arcos vulcânicos nos últimos 120 milhões de anos deve-se principalmente aos sedimentos ricos em carbono que estas criaturas criaram.
Antes disso, descobrimos que as emissões de carbono de dorsais meso-oceânicas e as fendas continentais – regiões onde as placas tectónicas divergem – na verdade contribuíram de forma mais significativa para o dióxido de carbono atmosférico.
Uma nova perspectiva para o futuro
As nossas descobertas oferecem uma nova perspectiva sobre como os processos tectónicos da Terra moldaram, e continuarão a moldar, o nosso clima.
Estes resultados sugerem que o clima da Terra não é impulsionado apenas pelo carbono atmosférico. Em vez disso, o clima é influenciado pelo intrincado equilíbrio entre as emissões de carbono da superfície da Terra e a forma como ficam presas nos sedimentos do fundo do mar.
Este estudo também fornece informações cruciais para modelos climáticos futuros, especialmente no contexto das preocupações atuais sobre aumento dos níveis de dióxido de carbono.
Sabemos agora que o ciclo natural do carbono da Terra, influenciado pelas mudanças nas placas tectónicas sob os nossos pés, desempenha um papel vital na regulação do clima do planeta.
Compreender esta perspectiva temporal profunda pode ajudar-nos a prever melhor o futuro cenários climáticos e o efeitos contínuos da atividade humana.
