Pequenos processos de acionamento de plâncton no oceano que capturam duas vezes mais carbono do que os cientistas pensavam

Pequenos processos de acionamento de plâncton no oceano que capturam duas vezes mais carbono do que os cientistas pensavam O armazenamento de carbono oceânico é impulsionado por flores de fitoplâncton, como os redemoinhos de turquesa visíveis aqui no Mar do Norte e nas águas da Dinamarca. NASA

O resumo da pesquisa é uma pequena amostra do interessante trabalho acadêmico.

A grande ideia

O oceano desempenha um papel importante no ciclo global do carbono. A força motriz vem do minúsculo plâncton que produz carbono orgânico através da fotossíntese, como plantas em terra.

Quando o plâncton morre ou é consumido, um conjunto de processos conhecido como bomba biológica de carbono transporta partículas afundadas de carbono da superfície para o oceano profundo em um processo conhecido como queda de neve marinha. A naturalista e escritora Rachel Carson chamou de "mais estupenda queda de neve na Terra. "

Parte desse carbono é consumido pela vida marinha e uma parte é decomposta quimicamente. Grande parte é transportada para águas profundas, onde pode permanecer por centenas a milhares de anos. Se os oceanos profundos não armazenassem tanto carbono, a Terra seria ainda mais quente do que é hoje.

Em um estudo recente, trabalhei com colegas dos EUA, Austrália e Canadá para entender com que eficiência a bomba biológica captura o carbono como parte dessa queda de neve marinha. Os esforços anteriores para responder a essa pergunta frequentemente mediam a neve marinha em uma profundidade de referência definida, como 450 metros. Em contrapartida, prestamos mais atenção à profundidade de algo chamado zona eufótica. Esta é a camada oceânica próxima à superfície, onde penetra luz suficiente para que a fotossíntese aconteça.

Contamos com mais precisão a profundidade da zona eufótica, usando sensores de clorofila, que indicam a presença de plâncton. Essa abordagem revelou que a zona iluminada pelo sol se estende mais abaixo em algumas regiões do oceano do que em outras. Levando em consideração essas novas informações, estimamos que a bomba biológica transporta duas vezes mais carbono captador de calor do oceano da superfície do que se pensava anteriormente.

Um estudo recente mostra que os cientistas subestimaram drasticamente a eficiência com que a bomba biológica do oceano move o carbono da superfície para as águas profundas.

Por que é importante

O fenômeno da bomba biológica ocorre sobre todo o oceano. Isso significa que mesmo pequenas mudanças em sua eficiência podem alterar significativamente os níveis atmosféricos de dióxido de carbono e, como resultado, o clima global.

Além disso, a penetração da luz varia regional e sazonalmente nos oceanos. É fundamental entender essas diferenças para que os cientistas oceânicos possam incorporar processos biológicos em melhores modelos climáticos globais.

Também consideramos outro fenômeno oceânico que envolve a maior migração de animais da Terra. É chamado migração vertical diel, e acontece em todo o mundo. A cada 24 horas, uma onda massiva de plâncton e peixe sobe da zona do crepúsculo para se alimentar à noite na superfície e depois volta para águas mais escuras durante o dia.

Os cientistas pensam que esse processo move muito carbono da superfície para as águas mais profundas. Nosso estudo sugere que a quantidade de carbono transportada por essas migrações diárias também deve ser medida no mesmo limite onde a luz desaparece, para que os cientistas possam comparar diretamente a neve marinha com a migração ativa.

Pequenos processos de acionamento de plâncton no oceano que capturam duas vezes mais carbono do que os cientistas pensavam O fitoplâncton no oceano consome dióxido de carbono à medida que fotossintetiza. Quando são comidos ou se decompõem, parte do carbono que eles contêm cai nas profundezas do oceano através de um processo chamado bomba biológica. US JGOFS

Como fizemos

Para este estudo, revisamos pesquisas anteriores sobre a bomba biológica. Para comparar os resultados, primeiro determinamos a profundidade da região iluminada pelo sol. Encontramos esse limite na profundidade em que ficou muito escuro para ver mais pigmentos de clorofila, que marcam a presença de camadas de fitoplâncton marinho. Nos estudos, essa profundidade variou entre 100 e 550 pés (30 a 170 metros).

Em seguida, estimamos o quanto de carbono orgânico afundou em águas mais profundas nesses estudos e medimos o quanto permaneceu em partículas que afundaram outros 330 pés (100 metros) mais fundo na zona do crepúsculo. Muitas criaturas viver e se alimentar nessas águas profundas, incluindo peixes, lulas, minhocas e águas-vivas. Alguns deles consomem partículas de carbono afundando, reduzindo a quantidade de neve marinha.

A comparação desses dois números nos deu uma estimativa de quão eficientemente a bomba biológica estava transferindo carbono para as águas profundas. Os estudos que analisamos produziram uma ampla gama de valores. No geral, calculamos que a bomba biológica estava capturando o dobro de carbono que os estudos anteriores que não levaram em conta a ampla gama de profundidades de penetração da luz. Os padrões regionais também mudaram: Áreas com penetração de luz superficial foram responsáveis ​​por uma porcentagem maior de remoção de carbono do que áreas com penetração de luz mais profunda.

A zona crepuscular do oceano pode ter mais vida do que todas as pescarias da Terra juntas e até 1 milhão de espécies não descobertas.

O que ainda não se sabe

Nosso estudo revela que os cientistas precisam usar uma abordagem mais sistemática para definir os limites verticais do oceano para produção e perda de carbono orgânico. Essa conclusão é oportuna, porque a comunidade oceanográfica internacional está pedindo mais e melhores estudos da bomba biológica de carbono e da zona do crepúsculo do oceano.

A zona do crepúsculo pode ser profundamente afetada se as nações procurarem desenvolver novas pescarias em águas profundas, minar o fundo do mar para minerais ou use-o como lixão para resíduos. Os cientistas estão formando um esforço colaborativo chamado Exploração Conjunta da Rede Oceânica da Zona do Crepúsculo, ou JETZON, para definir prioridades de pesquisa, promover novas tecnologias e coordenar melhor os estudos da zona do crepúsculo.

Para comparar esses estudos, os pesquisadores precisam de um conjunto comum de métricas. Para a bomba biológica de carbono, precisamos entender melhor quão grande é esse fluxo de carbono e como ele é transportado com eficiência para águas mais profundas, para armazenamento a longo prazo. Esses processos afetarão como a Terra responde ao aumento das emissões de gases de efeito estufa e ao aquecimento que causam.

Sobre o autor

Ken Buesseler, cientista sênior, Instituição Oceanográfica Woods Hole

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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