O carbono antigo nas rochas libera tanto dióxido de carbono quanto os vulcões do mundo

As rochas contêm um enorme estoque de carbono nos antigos restos de plantas e animais que viveram há milhões de anos. Isto significa que o “ciclo geológico do carbono” atua como um termostato que ajuda a regular a temperatura da Terra. Por exemplo, durante o intemperismo químico, as rochas podem absorver CO2 quando certos minerais são atacados pelo ácido fraco encontrado na água da chuva. Este processo ajuda a neutralizar o CO2 contínuo libertado pelos vulcões em todo o mundo e faz parte do ciclo natural do carbono da Terra que ajudou a manter a superfície habitável à vida durante mil milhões de anos ou mais.

No entanto, pela primeira vez, este novo estudo mediu um processo natural adicional de libertação de CO2 das rochas para a atmosfera, descobrindo que é tão significativo como o CO2 libertado por vulcões em todo o mundo. Atualmente, este processo não está incluído na maioria dos modelos do ciclo natural do carbono.

O processo ocorre quando rochas que se formaram em antigos fundos marinhos (onde plantas e animais foram enterrados em sedimentos) são empurradas de volta à superfície da Terra, por exemplo, quando montanhas como o Himalaia ou os Andes se formam. Isso expõe o carbono orgânico das rochas ao oxigênio do ar e da água, que pode reagir e liberar CO2. Isto significa que as rochas desgastadas podem ser uma fonte de CO2, em vez do sumidouro comumente assumido.

Até agora, medir a libertação deste CO2 proveniente da meteorização do carbono orgânico nas rochas revelou-se difícil. No novo estudo, os pesquisadores usaram um elemento traçador (rênio) que é liberado na água quando o carbono orgânico da rocha reage com o oxigênio. A amostragem da água do rio para medir os níveis de rênio torna possível quantificar a liberação de CO2. No entanto, recolher amostras de toda a água dos rios do mundo para obter uma estimativa global seria um desafio significativo.

Para aumentar a escala na superfície da Terra, os pesquisadores fizeram duas coisas. Primeiro, eles calcularam a quantidade de carbono orgânico presente nas rochas próximas à superfície. Em segundo lugar, descobriram onde estes estavam a ser expostos mais rapidamente, pela erosão em locais montanhosos e íngremes.

Dr Jesse Zondervan, o pesquisador que liderou o estudo no Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, disse:"O desafio era então como combinar esses mapas globais com os dados do rio, considerando as incertezas. Nós alimentamos todos os nossos dados em um supercomputador em Oxford, simulando a complexa interação de processos físicos, químicos e hidrológicos. Ao montar este vasto quebra-cabeça planetário, poderíamos finalmente estimar o dióxido de carbono total emitido à medida que essas rochas sofrem desgaste e exalam seu antigo carbono no ar."

Isto poderia então ser comparado com a quantidade de CO2 que poderia ser absorvida pelo desgaste natural das rochas dos minerais de silicato. Os resultados identificaram muitas áreas grandes onde a meteorização era uma fonte de CO2, desafiando a visão atual sobre como a meteorização impacta o ciclo do carbono. Os pontos críticos de liberação de CO2 concentraram-se em cadeias de montanhas com altas taxas de elevação que causam a exposição de rochas sedimentares, como o leste do Himalaia, as Montanhas Rochosas e os Andes. Descobriu-se que a liberação global de CO2 proveniente do intemperismo do carbono orgânico das rochas é de 68 megatons de carbono por ano.

O professor Robert Hilton (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford), que lidera o projeto de pesquisa ROC-CO2 que financiou o estudo, disse: "Isso é cerca de 100 vezes menos do que as atuais emissões humanas de CO2 pela queima de combustíveis fósseis, mas é semelhante à quantidade de CO2 libertada pelos vulcões em todo o mundo, o que significa que é um elemento-chave no ciclo natural do carbono da Terra."

Esses fluxos poderiam ter mudado durante o passado da Terra. Por exemplo, durante os períodos de construção de montanhas que originam muitas rochas contendo matéria orgânica, a libertação de CO2 pode ter sido maior, influenciando o clima global no passado.

O trabalho em curso e futuro está a analisar como as mudanças na erosão devido às atividades humanas, juntamente com o aumento do aquecimento das rochas devido às alterações climáticas antropogénicas, poderiam aumentar esta fuga natural de carbono. Uma questão que a equipa coloca agora é se esta libertação natural de CO2 aumentará no próximo século. “Atualmente não sabemos, os nossos métodos permitem-nos fornecer uma estimativa global robusta, mas ainda não avaliamos como isso poderá mudar”, diz Hilton.

"Embora a libertação de dióxido de carbono proveniente da erosão das rochas seja pequena em comparação com as actuais emissões humanas, a melhor compreensão destes fluxos naturais irá ajudar-nos a prever melhor o nosso orçamento de carbono", concluiu o Dr. Zondervan.

fonte: University of Oxford. "Ancient carbon in rocks releases as much carbon dioxide as the world's volcanoes." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 October 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231004132437.htm>.