Estudo NASA ATom: florestas tropicais absorvem menos dióxido de carbono do que os modelos do ciclo global do carbono prevêem

As florestas tropicais do planeta estão a retirar da atmosfera muito menos dióxido de carbono (CO2) do que os modelos que os cientistas usam para descrever o ciclo global do carbono vinham a indicar.

Um estudo recente recorreu a medições feitas a partir do ar, recolhidas em várias regiões do mundo, para avaliar até que ponto os modelos actuais conseguem representar correctamente a circulação do carbono no sistema terrestre.

Com estes novos dados, a incerteza associada aos modelos foi reduzida em até metade, e ficou exposta uma diferença clara entre o que os modelos projectam e o que é observado na atmosfera.

A análise baseou-se em informação obtida pela Atmospheric Tomography Mission (ATom) da NASA, um conjunto de campanhas aéreas realizadas entre 2016 e 2018 a bordo de um avião NASA DC-8.

Durante a missão, a aeronave efectuou transectos de medição contínua desde o Árctico ocidental até à Antárctida, atravessando os oceanos Pacífico e Atlântico.

Ao longo do percurso, a equipa amostrou a atmosfera desde junto à superfície até a altitudes superiores a 12 000 metros (40 000 pés).

Para onde vai todo esse carbono

Cerca de metade das emissões industriais de carbono permanece na atmosfera, alimentando a subida contínua do CO2 atmosférico - de 280 partes por milhão antes da industrialização para mais de 430 actualmente.

A outra metade é capturada por sumidouros naturais de carbono, como florestas, solos e oceanos.

Perceber quais destes sumidouros fazem mais trabalho, e com que eficiência, continua a ser uma das questões em aberto mais determinantes da ciência do clima.

“Há grandes incertezas na nossa compreensão do ciclo natural do carbono nas maiores escalas”, afirmou o autor principal do estudo, Britton Stephens, cientista do National Center for Atmospheric Research.

“Ao refinarmos a nossa compreensão de quanto dióxido de carbono é absorvido e libertado pelos oceanos e pela terra, conseguimos seguir com maior exactidão para onde vão as emissões e quais os impactos no sistema terrestre.”

As florestas tropicais contam outra história

As medições agora apresentadas revelaram um ponto específico e com implicações importantes: acima dos trópicos existe mais dióxido de carbono do que os modelos de sistema terrestre antecipam.

Esse padrão sugere que as florestas tropicais estão a absorver menos carbono do que os modelos indicam.

Mais a norte e mais a sul, o cenário muda e torna-se menos directo de interpretar. Nestas latitudes, as concentrações de dióxido de carbono registadas foram inferiores às previstas pelos modelos.

Isto pode significar que essas florestas estão a retirar mais carbono do que se pensava. Pode também apontar para estimativas demasiado elevadas das emissões de combustíveis fósseis nessas regiões, ou reflectir uma combinação dos dois factores.

Ver o carbono a partir do ar

Os cientistas já acompanham o CO2 atmosférico com instrumentos instalados no solo e através de satélites. Contudo, ambos os métodos têm limitações relevantes quando se pretende observar o sistema à escala global.

As estações terrestres são poucas e distantes entre si. Para extrapolar tendências regionais ou globais a partir de uma rede de pontos fixos, é necessário assumir como o dióxido de carbono se mistura verticalmente na atmosfera.

Estas suposições são difíceis de confirmar.

Os satélites, por sua vez, oferecem cobertura ampla, mas medir CO2 a partir da órbita exige uma precisão extraordinária; além disso, a cobertura degrada-se em zonas com muita nebulosidade e em latitudes elevadas.

As aeronaves ocupam um espaço distinto: voam a diferentes altitudes ao longo de transectos cuidadosamente planeados e recolhem amostras de uma secção transversal bem misturada da atmosfera.

Estas observações permitem construir uma imagem tridimensional, detalhada, da distribuição do dióxido de carbono, variando por regiões e por estações.

Voos em todas as estações do ano

Na missão ATom, os voos foram realizados ao longo das quatro estações. Em cada voo, cinco instrumentos diferentes mediram dióxido de carbono em simultâneo, o que reduziu de forma substancial os erros de medição.

Os mesmos instrumentos seguiram em todos os transectos, garantindo um nível de consistência difícil de alcançar quando se depende de um mosaico de estações de monitorização distintas.

“A aeronave e os satélites funcionam de forma sinérgica”, disse Stephens. “As medições de dióxido de carbono por satélite transformaram a forma como observamos fontes de pequena escala e a variabilidade interanual de grande escala.

“Mas têm tido dificuldades quando se trata de estimar, em média e à escala global, como o dióxido de carbono circula entre os sumidouros e as fontes da Terra.”

O avião cobre uma lacuna crítica nas observações, permitindo aos cientistas extrair muito mais valor das medições por satélite.

Melhorar as previsões climáticas

Acertar na descrição do ciclo do carbono tem implicações práticas significativas. As projecções climáticas não dependem apenas de saber quanto dióxido de carbono a humanidade emite.

É igualmente necessário quantificar quanto os sistemas naturais absorvem - e a que velocidade o fazem.

Se as florestas tropicais estiverem a absorver menos carbono do que os modelos assumem, então estarão a compensar uma parcela menor das emissões humanas do que era esperado. Isso deixa mais dióxido de carbono na atmosfera, onde contribui para aquecimento adicional.

Também muda a forma como interpretamos as concentrações atmosféricas observadas de CO2. Se uma estação de medição regista uma subida, isso ocorre porque as emissões aumentaram, porque um sumidouro próximo enfraqueceu, ou por ambas as razões?

Sem modelos fiáveis do que o ciclo natural do carbono está a fazer, é difícil responder a essa pergunta com confiança.

A necessidade de monitorização constante

A campanha ATom não foi concebida como um sistema permanente de vigilância; tratou-se de uma missão de investigação. Ainda assim, os resultados reforçam de forma inequívoca o argumento a favor de programas regulares e sustentados de medições aéreas.

Quatro anos de dados, recolhidos de forma sistemática em todo o globo, reduziram para metade a incerteza dos modelos.

Um volume maior de dados, obtidos de modo consistente ao longo do tempo, reduziria ainda mais essa incerteza.

Também poderia esclarecer se os padrões fora dos trópicos resultam de uma absorção de carbono mais forte, de emissões de combustíveis fósseis sobrestimadas, ou de uma combinação de ambos.

A atmosfera tem registado, ao longo de séculos, para onde o carbono se desloca. Colocar instrumentos nela à escala necessária - e mantê-los a operar - parece ser a via mais directa para ler aquilo que tem vindo a ficar gravado nesse registo.