Pesquisadores da Universidade de Oxford descobriram que o aumento das temperaturas do Ártico acelerará o desgaste das rochas, liberando mais dióxido de carbono e contribuindo para as mudanças climáticas. A sua investigação sugere que as emissões de dióxido de carbono da Bacia do Rio Mackenzie poderão duplicar até 2100, destacando a importância de incorporar a meteorização por sulfureto nos modelos climáticos.
Pesquisadores do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford mostraram que o aumento das temperaturas acelerará o desgaste das rochas no Ártico canadense, criando um ciclo de feedback positivo que resulta na liberação cada vez maior de dióxido de carbono na atmosfera. A pesquisa foi publicada na Science Advances.
Compreender a contribuição potencial do dióxido de carbono atmosférico proveniente da meteorização é particularmente importante para regiões sensíveis como o Árctico, onde as temperaturas do ar à superfície estão a aquecer quase quatro vezes mais rapidamente do que a média global. Uma maneira é quando certos minerais e rochas reagem com o oxigênio da atmosfera, liberando dióxido de carbono por meio de uma série de reações químicas. Por exemplo, o desgaste de minerais sulfuretos (como o "ouro de tolo") produz ácidos que fazem com que outros minerais rochosos próximos liberem dióxido de carbono. No permafrost do Ártico, à medida que as temperaturas sobem e o solo descongela, estes minerais ficam expostos, tornando-se potencialmente num ciclo de feedback positivo que acelera as alterações climáticas.
Até agora, porém, era em grande parte desconhecido como esta reacção responderia às mudanças de temperatura e quanto dióxido de carbono adicional seria libertado.
No novo estudo, os pesquisadores usaram registros de concentração e temperatura de sulfato (SO42-) de 23 locais na bacia do rio Mackenzie, o maior sistema fluvial do Canadá, para estudar a sensibilidade dos processos de intemperismo ao aumento das temperaturas. O sulfato, assim como o CO2, é um produto do intemperismo do sulfeto e pode ser usado para rastrear a rapidez com que esse processo ocorre.
Os resultados mostram que em toda a bacia hidrográfica, as concentrações de sulfato aumentam rapidamente com o aumento da temperatura. Nos últimos 60 anos (de 1960 a 2020), o intemperismo por sulfuretos aumentou 45%, à medida que as temperaturas aumentaram 2,3oC. Isto realça que o dióxido de carbono libertado pela meteorização pode desencadear um ciclo de feedback positivo que acelera o aquecimento no Árctico.
Utilizando registos anteriores destes rios, os investigadores prevêem que as emissões de CO2 da Bacia do Rio Mackenzie poderão duplicar para 3 mil milhões de quilogramas por ano até 2100, num cenário de emissões moderadas. Esta mudança equivale a metade das emissões anuais totais da indústria da aviação doméstica do Canadá num ano típico.
A autora principal, Ella Walsh (Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford na época do estudo), disse:"Descobrimos que a oxidação de sulfetos aumenta dramaticamente em toda a região Mackenzie, mesmo com aquecimento moderado. Até agora, não conhecíamos a sensibilidade à temperatura da liberação de CO2 das rochas sulfetadas e seus principais impulsionadores em grandes escalas e escalas de tempo. "
Nem todas as partes da bacia hidrográfica reagem da mesma forma. Nas montanhas rochosas e áreas cobertas por permafrost, o intemperismo é muito mais sensível à temperatura. Ao simular esse processo, os pesquisadores descobriram que a fragmentação da rocha à medida que ela congela e quebra acelera ainda mais o intemperismo por sulfeto.
Em contraste, as áreas cobertas por turfeiras experimentam aumentos mais lentos na oxidação de sulfuretos à medida que o clima aquece porque a turfa protege a rocha deste processo.
O co-autor Professor Bob Hilton (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford) disse:"O futuro aquecimento climático em vastas áreas do Ártico pode aumentar ainda mais as taxas de oxidação de sulfuretos e impactar os orçamentos regionais do ciclo de carbono. Agora que descobrimos isso, estamos trabalhando para entender como retardar essas reações, e a formação de turfeiras parece ajudar a reduzir os processos de oxidação de sulfuretos. "
Existem muitos ambientes semelhantes em todo o Ártico, onde tipos de rochas, altas proporções de rocha exposta e grandes áreas de solo permanentemente congelado se combinam para criar condições onde um clima mais quente levará a aumentos rápidos no intemperismo por sulfureto. Portanto, é altamente provável que este impacto não se limite à Bacia do Rio Mackenzie.
Os investigadores acreditam que este estudo destaca o valor da contabilização da meteorização por sulfureto em modelos de emissões em grande escala que podem ser úteis na previsão das alterações climáticas.
Compilado de/SciTechDaily
DOI:10.1126/sciadv.adq4893