Os vulcões costumam ser associados a episódios breves de perturbação climática, mas um novo trabalho indica que as suas cinzas também podem contribuir para um arrefecimento prolongado.
Uma análise de erupções antigas nos Andes descreve como a queda de cinzas no oceano pode desencadear alterações biológicas que se propagam por cadeias alimentares marinhas inteiras.
Essas mudanças conseguem retirar dióxido de carbono da atmosfera e aprisioná-lo nas profundezas do oceano, revelando um mecanismo natural robusto capaz de influenciar o clima ao longo de milhões de anos.
Ler o registo oculto da Terra
Sedimentos ricos em cinzas e registos fósseis nas margens do Oceano Austral guardam uma sequência estreitamente alinhada de pulsos vulcânicos, florações de algas e transformações marinhas de grande escala.
Ao seguir esses indícios em depósitos geológicos, Mark Clementz, da Universidade do Wyoming, associou repetidas erupções andinas a mudanças na produtividade oceânica e ao carbono atmosférico.
No mesmo período, observa-se um aumento da abundância de algas e uma descida dos níveis de dióxido de carbono a acompanhar cada fase principal de actividade vulcânica.
Este paralelismo sugere uma resposta oceânica persistente, e não episódios isolados, levantando a necessidade de explicar de que forma as cinzas poderiam, repetidamente, provocar efeitos biológicos e climáticos tão amplos.
Quando as cinzas alimentam o mar
Erupções explosivas lançaram cinzas com ferro, fósforo e silício para as águas em redor da Antártida, onde mesmo pequenas carências podem travar grandes quantidades de crescimento.
Ferro, fósforo e silício favorecem em particular as diatomáceas, microalgas com conchas vítreas responsáveis por cerca de um quinto da produção primária global.
Experiências clássicas já tinham mostrado que, quando outros nutrientes estão disponíveis, um aporte adicional de ferro pode provocar florações nas águas do Oceano Austral.
Com mais crescimento na base do ecossistema, aumentou também a oferta de alimento para níveis superiores, preparando as alterações ecológicas mais vastas que ficaram registadas nos fósseis.
Da superfície às grandes profundidades
À medida que as florações de algas se expandiam, mais carbono era transferido das águas superficiais para o oceano escuro em profundidade.
Os oceanógrafos chamam a esta transferência descendente a bomba biológica - o processo pelo qual o carbono à superfície desce quando a matéria viva afunda.
Quando uma parte desse material atinge águas profundas ou o lodo, sobra menos dióxido de carbono no ar. Uma floração isolada desaparece depressa, mas impulsos repetidos podem continuar a reforçar o armazenamento de longo prazo muito depois de as cinzas assentarem.
As baleias seguem o alimento
Fósseis de mamíferos marinhos indicam que a vida das baleias se alterava rapidamente no mesmo intervalo dos pulsos de cinzas. O comprimento mediano das baleias de barbas aumentou de cerca de 4,9 m para 11,9 m à medida que as zonas de alimentação e as linhas de costa mudavam.
Actualmente, as baleias de barbas deslocam mais de 3 700 toneladas de azoto por ano entre águas de alimentação e de reprodução.
Baleias antigas de maior porte terão, provavelmente, reforçado a reciclagem de nutrientes e armazenado carbono em corpos que afundavam, embora os novos modelos não tenham incorporado totalmente esses efeitos.
Reconstruir erupções antigas
Para verificar se a coincidência temporal não era apenas aparente, os investigadores voltaram a simular as plumas de cinzas e a resposta do oceano.
A maior parte das cinzas modeladas deslocou-se para leste, atravessando a América do Sul em direcção ao Atlântico Sul e, depois, mais além, rumo ao Índico Sul.
Uma fracção das cinzas caiu também perto da costa ao longo do Pacífico, fornecendo às águas adjacentes uma dose directa de nutrientes.
As trajectórias para leste fazem do anel oceânico em torno da Antártida o alvo mais evidente para um efeito de fertilização repetido.
As cinzas desencadeiam um arrefecimento oceânico rápido
Quando as cinzas simuladas atingiram as águas superficiais, o oceano no modelo respondeu de forma intensa e quase imediata.
O crescimento de diatomáceas à superfície mais do que duplicou durante os primeiros dois anos após cada pulso de nutrientes.
Ao longo de 300 anos, quatro erupções ajudaram o oceano a retirar ligeiramente mais dióxido de carbono do ar em cada ciclo repetido.
Assim, erupções de curta duração podem acumular efeitos climáticos com o tempo, em vez de se dissiparem como eventos isolados.
Pequenos pulsos, impacto duradouro
Simulações mais longas mostraram que o espaçamento entre eventos conta quase tanto quanto o tamanho das erupções na forma como se estabelece a perda de carbono do ar a longo prazo.
Um único pulso de nutrientes reduziu o dióxido de carbono por pouco tempo, antes de o oceano regressar gradualmente ao estado anterior.
Quando esses pulsos se repetiam, a descida do dióxido de carbono tornava-se maior e persistia muito mais tempo, sobretudo quando poeiras e cinzas se acumulavam em conjunto.
Desta forma, pulsos repetidos de nutrientes podem pesar mais no clima ao longo do tempo do que uma única explosão gigantesca.
Forças combinam-se para arrefecer a Terra
Os cientistas designam este intervalo por Mioceno Tardio, a fase geológica entre cerca de 11,6 e 5,3 milhões de anos atrás.
“Identifying the mechanisms that drove this transition is critical, particularly for understanding how Earth systems may respond to ongoing and future climate change,” afirmou Clementz.
Havia também crescimento de gelo, alterações nos ventos e reorganização das correntes, pelo que as cinzas terão actuado em conjunto com outras forças, e não isoladamente.
O artigo defende que as cinzas foram um contributo subestimado, mas não o único motor por trás do arrefecimento do planeta.
Lições do clima antigo
O estudo não apresenta uma solução para o aquecimento moderno, porque o aumento de carbono de hoje está a ocorrer muito mais depressa.
“By identifying links between volcanism, ocean productivity and carbon dioxide drawdown, it provides insight into mechanisms that can influence global climate over long time scales,” disse Clementz.
O clima não se define apenas pelo que acontece no ar - a água, as teias alimentares e os sedimentos também ajudam a marcar o ritmo.
Vistos em conjunto, cinzas, florações, renovação das populações de baleias e a queda do dióxido de carbono parecem menos eventos separados e mais um único episódio interligado.
Esta perspectiva alargada pode tornar mais criteriosas as decisões sobre resiliência climática, recursos naturais e riscos de mudanças rápidas. Registos mais detalhados sobre a dimensão das erupções, a química das cinzas e a circulação oceânica antiga deverão esclarecer quanta refrigeração esta cadeia realmente provocou.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário