Por que o aumento do armazenamento de carbono na pequena idade do gelo é um mal para nós

Por que o aumento do armazenamento de carbono na pequena idade do gelo é um mal para nós

A queda nos níveis de dióxido de carbono atmosférico durante a Pequena Idade do Gelo não foi causada por pioneiros do Novo Mundo cortando uma faixa através da agricultura nativa americana, como se pensava anteriormente.

Em vez disso, nossa nova análise do registro climático contido nos núcleos de gelo da Antártida sugere que a queda nos níveis de CO atmos atmosférico durante o período frio de 1500 para 1750 foi impulsionada pelo aumento da absorção líquida de carbono pelas plantas.

Isto, por sua vez, sugere que, se as plantas reagissem à queda das temperaturas absorvendo mais carbono, elas provavelmente reagiriam aos atuais níveis crescentes de CO₂ liberando ainda mais na atmosfera.

Atmosferas históricas

As concentrações atmosféricas de CO₂ foram razoavelmente estáveis ​​de cerca de 2000 anos atrás até o início da Revolução Industrial, desde quando eles começaram a escalar dramaticamente. No entanto, ao longo do caminho, os turnos foram relativamente pequenos, como o que foi visto durante a Pequena Idade do Gelo (LIA).

O dióxido de carbono circula naturalmente entre a atmosfera, a terra e o oceano. Em terra, é removido da atmosfera pela fotossíntese das plantas e devolvido quando o material vegetal se decompõe. Normalmente, esses processos se equilibram, mas uma mudança na taxa de um desses processos pode alterar os níveis atmosféricos de CO₂ para um novo equilíbrio.

Se a decomposição aumenta à medida que se aquece, isso desacelerará ou reverterá a absorção do reequilíbrio, deixando mais dióxido de carbono na atmosfera, aquecendo o clima ainda mais e assim por diante, em um feedback positivo.

A LIA correspondia ao início da colonização européia do Novo Mundo. Doenças europeias devastaram as populações das Américas e uma teoria sustentou que isso levou a uma diminuição na agricultura indígena, que por sua vez permitiu que as florestas voltassem a crescer e absorveram quantidades significativas de CO₂ da atmosfera. Isto foi sugerido como a primeira assinatura geologicamente reconhecível do impacto humano no globo e, portanto, o início da época do Antropoceno.

Mas este era realmente o caso? Nosso estudo sugere que não, porque enquanto podemos estar relativamente certos de que a variação da AIE nos níveis de CO₂ deveu-se a diferenças no comportamento das plantas terrestres, nossos resultados sugerem que a mudança foi uma resposta às mudanças climáticas, e não às mudanças provocadas pelo homem na cobertura vegetal.

Procurando por pistas

Como podemos saber? Sabemos que o processo envolveu plantas terrestres, porque a atmosfera durante o LIA era ainda mais baixa em CO₂ contendo o isótopo carbono-12, que é preferido pelas plantas fotossintetizadoras.

Mas como sabemos se as mudanças se deveram a mudanças na cobertura vegetal ou a feedbacks climáticos? Para responder, analisamos outro gás, o sulfeto de carbonila (COS), que também fica preso em bolhas de ar junto com o dióxido de carbono. Esta molécula tem quase a mesma estrutura que CO₂, exceto que um dos átomos de oxigênio é substituído por enxofre.

Isso está perto o suficiente para enganar as plantas, que a absorvem durante a fotossíntese. Mas, ao contrário do CO₂, o COS não é liberado quando o material vegetal se decompõe, de modo que um aumento na fotossíntese leva a uma diminuição na COS atmosférica.

Isso significa que a hipótese do “Antropoceno primitivo” tem uma consequência testável: deveria ter levado a uma redução observável nas concentrações de COS dentro dos núcleos de gelo. No entanto, quando olhamos para o registro do núcleo de gelo, descobrimos que houve um aumento. Isto sugere que a fotossíntese realmente diminuiu durante o LIA, em vez de aumentar como seria de esperar se a diferença fosse devida ao crescimento da floresta.

Isto significa que a queda no CO atmos atmosférico durante o LIA foi mais provavelmente uma resposta direta às temperaturas de imersão. O clima frio do LIA reduziu a fotossíntese, mas também diminuiu a respiração e a decomposição das plantas, com o efeito líquido de que mais CO₂ foi absorvido pela biosfera terrestre durante períodos frios.

E o futuro?

O outro lado disso é que o inverso pode acontecer quando as temperaturas aumentam, como estão agora. O aumento das temperaturas provavelmente significará que mais CO₂ será liberado da biosfera terrestre. Enquanto as plantas continuam a aumentar sua fotossíntese enquanto a Terra aquece, nossas descobertas sugerem que a decomposição das plantas aumentará ainda mais, o que significa que menos carbono permanece no solo.

Isso é preocupante, porque, como sabemos, os seres humanos abriram o caminho para uma nova fonte de carbono: combustíveis fósseis que antes eram escondidos no subsolo. Estamos retornando rapidamente muito deste carbono armazenado para a atmosfera, e a terra e o oceano estão apenas removendo cerca de metade do que adicionamos.

Nossa descoberta sugere que cada aumento de temperatura na temperatura resultará em cerca de 20 partes por milhão de dióxido de carbono extra na atmosfera. Isso é sobre o meio da expectativa dos modelos climáticos. Significa que, se quisermos manter o aquecimento global dentro de 2 ℃ da média das temperaturas pré-industriais, de acordo com o Paris acordo sobre o clima, precisamos levar em conta esse feedback positivo, o que significa que quanto mais temperaturas sobem, mais CO₂ extra será liberado das paisagens do mundo.

Sobre os Autores

Peter Rayner, professor associado, University of Melbourne

Cathy Trudinger, pesquisadora sênior, CSIRO

David Etheridge, pesquisador principal, CSIRO,

Mauro Rubino,, Segunda Universidade de Nápoles

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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