{"id":109204,"date":"2019-07-12T08:00:11","date_gmt":"2019-07-12T11:00:11","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=109204"},"modified":"2019-07-11T19:05:10","modified_gmt":"2019-07-11T22:05:10","slug":"a-quebra-de-um-limiar-de-carbono-pode-levar-a-extincao-em-massa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/a-quebra-de-um-limiar-de-carbono-pode-levar-a-extincao-em-massa\/","title":{"rendered":"A quebra de um \u2018limiar de carbono\u2019 pode levar \u00e0 extin\u00e7\u00e3o em massa"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>No c\u00e9rebro, quando os neur\u00f4nios disparam sinais el\u00e9tricos para seus vizinhos, isso acontece por meio de uma resposta \u201ctudo ou nada\u201d. O sinal s\u00f3 acontece quando as condi\u00e7\u00f5es na c\u00e9lula violam um certo limite.<\/p>\n

Agora, um pesquisador do MIT observou um fen\u00f4meno semelhante em um sistema completamente diferente: o ciclo de carbono da Terra.<\/p>\n

Daniel Rothman, professor de geof\u00edsica e co-diretor do Centro de Lorenz no Departamento de Terra, Atmosfera e Ci\u00eancias Planet\u00e1rias do MIT, descobriu que quando a taxa na qual o di\u00f3xido de carbono entra nos oceanos ultrapassa um certo limite \u2013 seja como resultado de um explos\u00e3o repentina ou um influxo lento e constante \u2013 a Terra pode responder com uma cascata descontrolada de feedbacks qu\u00edmicos, levando \u00e0 acidifica\u00e7\u00e3o oce\u00e2nica extrema que amplia drasticamente os efeitos do gatilho original.<\/p>\n

Esse reflexo global causa grandes mudan\u00e7as na quantidade de carbono contida nos oceanos da Terra, e os ge\u00f3logos podem ver evid\u00eancias dessas mudan\u00e7as nas camadas de sedimentos preservadas ao longo de centenas de milh\u00f5es de anos.<\/p>\n

Rothman analisou esses registros geol\u00f3gicos e observou que, nos \u00faltimos 540 milh\u00f5es de anos, o armazenamento de carbono do oceano mudou abruptamente, depois se recuperou, dezenas de vezes de uma maneira semelhante \u00e0 natureza abrupta de um pico de neur\u00f4nio. Essa \u201cexcita\u00e7\u00e3o\u201d do ciclo do carbono ocorreu mais dramaticamente perto do tempo de quatro das cinco grandes extin\u00e7\u00f5es em massa na hist\u00f3ria da Terra.<\/p>\n

Os cientistas atribu\u00edram v\u00e1rios gatilhos a esses eventos, e eles assumiram que as mudan\u00e7as no carbono oce\u00e2nico que se seguiram foram proporcionais ao gatilho inicial \u2013 por exemplo, quanto menor o gatilho, menor a precipita\u00e7\u00e3o ambiental.<\/p>\n

Mas Rothman diz que n\u00e3o \u00e9 o caso. N\u00e3o importava o que inicialmente causou os eventos; Por cerca de metade das interrup\u00e7\u00f5es em seu banco de dados, uma vez que eles foram acionados, a taxa em que o carbono aumentou foi essencialmente a mesma. Sua taxa caracter\u00edstica \u00e9 provavelmente uma propriedade do pr\u00f3prio ciclo do carbono \u2013 n\u00e3o os gatilhos, porque diferentes gatilhos operariam em taxas diferentes.<\/p>\n

O que tudo isso tem a ver com o clima atual? Os oceanos de hoje est\u00e3o absorvendo carbono em uma ordem de grandeza mais r\u00e1pida do que o pior caso no registro geol\u00f3gico \u2013 a extin\u00e7\u00e3o final-Permiana. Mas os seres humanos s\u00f3 v\u00eam bombeando di\u00f3xido de carbono para a atmosfera h\u00e1 centenas de anos, contra as dezenas de milhares de anos ou mais que levaram a erup\u00e7\u00f5es vulc\u00e2nicas ou outros dist\u00farbios para desencadear as grandes perturba\u00e7\u00f5es ambientais do passado. O aumento moderno do carbono pode ser breve demais para provocar uma ruptura importante?<\/p>\n

De acordo com Rothman, hoje estamos \u201cno precip\u00edcio da excita\u00e7\u00e3o\u201d e, se ocorrer, o pico resultante \u2013 como evidenciado pela acidifica\u00e7\u00e3o dos oceanos, esp\u00e9cies mortas e mais \u2013 provavelmente ser\u00e1 semelhante \u00e0s cat\u00e1strofes globais do passado.<\/p>\n

\u201cUma vez que estamos no limiar, como chegamos l\u00e1 pode n\u00e3o importar\u201d, diz Rothman, que est\u00e1 publicando seus resultados esta semana na revista Proceedings of National Academy of Sciences. \u201cUma vez que voc\u00ea supera isso, voc\u00ea est\u00e1 lidando com a forma como a Terra funciona, e ela segue seu pr\u00f3prio caminho.\u201d<\/p>\n

Um feedback de carbono<\/strong><\/p>\n

Em 2017, Rothman fez uma previs\u00e3o terr\u00edvel : at\u00e9 o final deste s\u00e9culo, o planeta provavelmente atingir\u00e1 um limiar cr\u00edtico, baseado na r\u00e1pida taxa na qual os humanos est\u00e3o adicionando di\u00f3xido de carbono \u00e0 atmosfera. Quando cruzamos esse limiar, \u00e9 prov\u00e1vel que desencademos um trem de carga de consequ\u00eancias, potencialmente culminando na sexta extin\u00e7\u00e3o em massa da Terra.<\/p>\n

Desde ent\u00e3o, Rothman procurou entender melhor essa previs\u00e3o e, de maneira mais geral, a maneira como o ciclo do carbono reage quando passa de um limiar cr\u00edtico. No novo artigo, ele desenvolveu um modelo matem\u00e1tico simples para representar o ciclo de carbono no oceano superior da Terra e como ele poderia se comportar quando esse limite fosse ultrapassado.<\/p>\n

Os cientistas sabem que quando o di\u00f3xido de carbono da atmosfera se dissolve na \u00e1gua do mar, n\u00e3o apenas torna os oceanos mais \u00e1cidos, mas tamb\u00e9m diminui a concentra\u00e7\u00e3o de \u00edons carbonato. Quando a concentra\u00e7\u00e3o de \u00edons carbonato cai abaixo de um limiar, as cascas feitas de carbonato de c\u00e1lcio se dissolvem. Organismos que os fazem sair mal em condi\u00e7\u00f5es t\u00e3o dif\u00edceis.<\/p>\n

As conchas, al\u00e9m de proteger a vida marinha, fornecem um \u201cefeito de lastro\u201d, derrubando organismos e permitindo que eles se afundem no fundo do oceano junto com o carbono org\u00e2nico detr\u00edtico, removendo efetivamente o di\u00f3xido de carbono do oceano superior. Mas em um mundo de crescente di\u00f3xido de carbono, menos organismos calcificadores devem significar que menos di\u00f3xido de carbono \u00e9 removido.<\/p>\n

\u201c\u00c9 um feedback positivo\u201d, diz Rothman. \u201cMais di\u00f3xido de carbono leva a mais di\u00f3xido de carbono. A quest\u00e3o, do ponto de vista matem\u00e1tico, \u00e9 tal feedback suficiente para tornar o sistema inst\u00e1vel? \u201d<\/p>\n

\u201c Uma ascens\u00e3o inexor\u00e1vel \u201d<\/strong><\/p>\n

Rothman captou esse feedback positivo em seu novo modelo, que compreende duas equa\u00e7\u00f5es diferenciais que descrevem as intera\u00e7\u00f5es entre os v\u00e1rios constituintes qu\u00edmicos no oceano superior. Ele ent\u00e3o observou como o modelo respondia ao bombear di\u00f3xido de carbono adicional para o sistema, em diferentes taxas e quantidades.<\/p>\n

Ele descobriu que, independentemente da taxa em que ele acrescentasse di\u00f3xido de carbono a um sistema j\u00e1 est\u00e1vel, o ciclo de carbono no oceano superior permanecia est\u00e1vel. Em resposta a perturba\u00e7\u00f5es modestas, o ciclo do carbono ficaria temporariamente fora de sintonia e experimentaria um breve per\u00edodo de acidifica\u00e7\u00e3o leve do oceano, mas sempre retornaria ao seu estado original, em vez de oscilando para um novo equil\u00edbrio.<\/p>\n

Quando introduziu o di\u00f3xido de carbono em taxas maiores, descobriu que uma vez que os n\u00edveis cruzavam um limiar cr\u00edtico, o ciclo do carbono reagia com uma cascata de feedbacks positivos que aumentavam o gatilho original, fazendo com que todo o sistema se espichasse, na forma de acidifica\u00e7\u00e3o severa do oceano. . O sistema finalmente retornou ao equil\u00edbrio, ap\u00f3s dezenas de milhares de anos nos oceanos de hoje \u2013 uma indica\u00e7\u00e3o de que, apesar de uma rea\u00e7\u00e3o violenta, o ciclo do carbono retomar\u00e1 seu estado estacion\u00e1rio.<\/p>\n

Esse padr\u00e3o corresponde ao registro geol\u00f3gico, descobriu Rothman. A taxa caracter\u00edstica exibida pela metade de seu banco de dados resulta de excita\u00e7\u00f5es acima, mas pr\u00f3ximo do limiar. As rupturas ambientais associadas \u00e0 extin\u00e7\u00e3o em massa s\u00e3o outliers \u2013 elas representam excita\u00e7\u00f5es bem al\u00e9m do limite. Pelo menos tr\u00eas desses casos podem estar relacionados ao vulcanismo massivo sustentado.<\/p>\n

\u201cQuando voc\u00ea ultrapassa um limite, recebe um chute livre do sistema respondendo sozinho\u201d, explica Rothman. \u201cO sistema est\u00e1 em ascens\u00e3o inexor\u00e1vel. \u00c9 isso que a excitabilidade \u00e9 e como funciona um neur\u00f4nio tamb\u00e9m \u201d.<\/p>\n

Embora o carbono esteja entrando nos oceanos hoje em uma taxa sem precedentes, ele est\u00e1 sendo feito em um per\u00edodo geologicamente breve. O modelo de Rothman prev\u00ea que os dois efeitos se cancelem: taxas mais r\u00e1pidas nos aproximam do limiar, mas per\u00edodos mais curtos nos afastam. No que diz respeito ao limiar, o mundo moderno est\u00e1 aproximadamente no mesmo lugar durante longos per\u00edodos de vulcanismo maci\u00e7o.<\/p>\n

Em outras palavras, se as atuais emiss\u00f5es induzidas pelo homem cruzarem o limiar e continuarem al\u00e9m dele, como prev\u00ea Rothman, as conseq\u00fc\u00eancias poder\u00e3o ser t\u00e3o severas quanto o que a Terra experimentou durante suas extin\u00e7\u00f5es em massa anteriores.<\/p>\n

\u201c\u00c9 dif\u00edcil saber como as coisas v\u00e3o acabar, dado o que est\u00e1 acontecendo hoje\u201d, diz Rothman. \u201cMas provavelmente estamos perto de um limite cr\u00edtico. Qualquer pico alcan\u00e7aria seu m\u00e1ximo ap\u00f3s cerca de 10.000 anos. Espero que isso nos daria tempo para encontrar uma solu\u00e7\u00e3o \u201d.<\/p>\n

\u201cN\u00f3s j\u00e1 sabemos que nossas a\u00e7\u00f5es de gera\u00e7\u00e3o de CO 2 ter\u00e3o consequ\u00eancias por muitos mil\u00eanios\u201d, diz Timothy Lenton, professor de mudan\u00e7a clim\u00e1tica e ci\u00eancia dos sistemas terrestres da Universidade de Exeter. \u201cEste estudo sugere que essas conseq\u00fc\u00eancias poderiam ser muito mais dram\u00e1ticas do que o esperado anteriormente. Se levarmos o sistema terrestre longe demais, ele assumir\u00e1 e determinar\u00e1 sua pr\u00f3pria resposta \u2013 al\u00e9m desse ponto, pouco poderemos fazer a respeito. \u201d<\/p>\n

Esta pesquisa foi apoiada, em parte, pela NASA e pela National Science Foundation.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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