Usando dois métodos para analisar minúsculos organismos encontrados em núcleos de sedimentos do fundo do mar, os pesquisadores estimaram os níveis de dióxido de carbono nos últimos 66 milhões de anos.

Suas descobertas mostram um quadro consistente da evolução dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera do oceano.

“No CO₂ níveis de cerca de 1500 ppm, vistos pela última vez há cerca de 50 milhões de anos, era tão quente que encontramos crocodilos fossilizados no Ártico. ”

Esta nova pesquisa de reconstrução ambiental mostra que as emissões de carbono do século 21 têm o potencial de retornar o dióxido de carbono atmosférico (CO₂) a níveis não vistos desde muito climas mais quentes do passado distante da Terra.

O estudo encontrou CO₂ níveis de mais de 1,500 partes por milhão (ppm) na atmosfera associados ao calor global extremo 50 milhões de anos atrás, um clima tão quente que não existia gelo nos pólos, dizem os pesquisadores.

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“Por exemplo, no CO₂ níveis de cerca de 1500 ppm, vistos pela última vez há cerca de 50 milhões de anos, era tão quente que encontramos crocodilos fossilizados no Ártico ”, diz James Rae, um leitor da Escola de Ciências da Terra e Ambientais da Universidade de St. Andrews e autor principal do artigo no Revisão Anual de Ciências da Terra e Planetárias.

Pelos últimos um milhão de anos, CO₂ os níveis oscilaram lentamente entre 180 ppm e 300 ppm, à medida que o clima da Terra entrava e saía das eras glaciais, com o surgimento da agricultura e dos assentamentos humanos apenas se estabelecendo quando CO₂ e o clima estabilizou no final do última era glacial, cerca de 10,000 anos atrás, diz Rae. “Nos últimos 100 anos, a queima de combustível fóssil gerou CO₂ de 280 a 414 ppm. ”

Mudança de CO₂ através da história da terra

“Socialmente, todos nós nos preocupamos com o dióxido de carbono na atmosfera, e na paleoclimatologia temos esses métodos para observar o CO₂ variações na história da Terra ”, diz o co-autor Yige Zhang, professor assistente no departamento de oceanografia da Texas A&M University.

“E, em particular, esses métodos marinhos de dois oceanos são os dois mais comuns e indiscutivelmente os mais precisos. Usamos esses dois métodos de última geração, analisamos como eles se comparam e analisamos a história sobre a qual nos informam nos últimos 66 milhões de anos ”.

Os pesquisadores usaram dois métodos proxy para reconstruir os níveis de dióxido de carbono durante os últimos 66 milhões de anos, também conhecido como Era Cenozóica: um método usando isótopos de carbono em alcenonas e outro método usando isótopos de boro em foraminíferos plancticos - organismos unicelulares com conchas de calcita , comum em núcleos marinhos.

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A última vez CO₂ estava tão alto quanto é hoje, três milhões de anos atrás, e gerou aquecimento suficiente para derreter todo o gelo da Groenlândia e da Antártica Ocidental.

“Esses dados nos permitem ver como o CO₂ mudou ao longo da história da Terra e o impacto que isso teve no clima ”, diz Rae. “Nos últimos 66 milhões de anos, descobrimos que o CO₂ e o clima global andam de mãos dadas, com maior CO₂ níveis associados a climas dramaticamente diferentes. ”

Zhang ajudou a supervisionar o alcenonas A equipe do método, junto com Heather Stoll, professora da ETH Zürich, e o estudante de pós-graduação da Texas A&M, Xiaoqing Liu, ajudaram na pesquisa. Rae trabalhou nos métodos de isótopos de boro, junto com Gavin Foster da Universidade de Southampton e Ross Whiteford da Universidade de St. Andrews.

“O método da alcenona começa com biomarcadores que foram produzidos por algas há milhões de anos, e essas algas, como as algas de hoje, eram fotossintéticas - assim como as plantas ou árvores na terra”, diz Zhang. “Quando essas algas fotossintetizam, elas fracionam os isótopos de carbono. Esse processo é determinado por uma série de fatores, e um deles é a quantidade de CO₂ disponível para eles na água do mar. ”

Cronograma do nível de emissão de carbono

Esses biomarcadores deixam uma linha do tempo dos níveis de carbono, diz ele.

Os pesquisadores coletaram amostras de núcleos de lama do fundo do mar, onde fósseis microscópicos e moléculas antigas se acumulam, preservando a história do CO₂ e clima. Ao disparar esses átomos antigos por meio de instrumentos super sensíveis, os cientistas podem detectar as impressões digitais químicas de mudanças anteriores no CO₂.

“As conchas e moléculas que medimos capturam a química da água do mar no momento em que crescem”, diz Rae. “Nos últimos 20 anos, os cientistas descobriram como usar essas impressões digitais químicas para reconstruir a quantidade de CO₂ estava na água do mar e na atmosfera acima dela. ”

Esses métodos têm sido o foco de vários esforços dos pesquisadores durante anos e, juntos, eles pretendem contribuir com esforços mais amplos para combinar uma gama mais ampla de paleo-CO.₂ proxies. Refinamentos recentes para esses métodos agora permitem reconstruções mais precisas e precisas da atmosfera antiga.

“Este método refinado produz CO₂ estimativas que estão em linha com o CO derivado do núcleo de gelo₂ registros nos últimos um milhão de anos ”, diz Zhang. “Isso nos dá mais confiança em estender as reconstruções para todo o Era cenozóica.

A última vez CO₂ estava tão alto quanto é hoje, três milhões de anos atrás, diz Rae, e gerou aquecimento suficiente para derreter todo o gelo da Groenlândia e da Antártica Ocidental e aumentar o nível do mar em cerca de 60 metros.

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“Leva tempo para o aquecimento global alcançar o CO₂ níveis, mas o registro geológico nos mostra para onde estamos indo se não usarmos maneiras mais limpas de obter nossa energia ”, diz Rae.

Outros co-autores são da University of St. Andrews, da University of South Hampton e do Swiss Federal Institute of Technology.

Fonte: Universidade Texas A & M