Porque o Oceano Ártico é o mais prejudicado dos oceanos em relação às emissões do CO2?

Nesta região das profundezas do Golfo do México, debaixo dos sedimentos do fundo do mar, existe hidrato de metano gelado com um depósito de metano.

Fotografia por NOAA Okeanos Explorer Program

Os cientistas continuam a encontrar bombas-relógio ocultas no clima – reservas enormes de dióxido de carbono e metano – espalhadas pelo fundo do mar de todo o planeta.

E o tempo está em contagem decrescente.

Estas calotas de CO2 ou metano congelado, chamadas hidratos, aprisionam os poderosos gases de efeito estufa, impedindo-os de escapar para o oceano e para a atmosfera. Mas com as emissões continuadas de carbono e o aquecimento dos oceanos, os cientistas dizem que a água do mar está a poucos graus de atingir uma temperatura onde estas calotas se começam a dissolver.

Se isto acontecer, os resultados podem ser muito graves. O dióxido de carbono é o gás de efeito estufa mais comum, responsável por cerca de 75% das emissões, e consegue permanecer na atmosfera durante milhares de anos. O metano, o principal componente do gás natural, não permanece tanto tempo na atmosfera – cerca de 12 anos – mas consegue ser até 84 vezes mais potente ao longo de duas décadas.

Os oceanos absorvem um terço das emissões de dióxido de carbono da humanidade e 90% do excesso de calor gerado pelo aumento das emissões de gases de efeito estufa; são o maior escoador de carbono do planeta. Se o aquecimento da água do mar derreter as calotas de hidratos, existe o perigo de os oceanos se tornarem grandes emissores de carbono, com graves consequências para as alterações climáticas e o aumento do nível do mar.

"Se estes hidratos ficarem instáveis, ou derreterem, todo o volume de CO2 que contêm será libertado no oceano e, consequentemente, na atmosfera", diz Lowell Stott, especialista em paleoceanografia na Universidade do Sul da Califórnia.

A descoberta destes reservatórios de CO2 nas profundezas do oceano, bem como de metano mais perto da costa, acontece no momento em que os cientistas alertam para o facto de o planeta estar a ultrapassar vários pontos de inflexão climática, com as temperaturas oceânicas a atingirem níveis recorde.

Os reservatórios de CO2 encontrados até agora estão adjacentes aos campos de fontes hidrotermais no fundo do oceano. Mas não se sabe qual é a extensão global destes reservatórios.

“É um prenúncio, se assim preferirmos, de uma área de investigação que é muito importante para descobrir quantos reservatórios destes existem, qual é o seu tamanho e quais são as probabilidades de libertarem CO2 no oceano”, diz Stott. "Subestimámos por completo o orçamento total de carbono mundial, e isso tem implicações enormes."

Mas Jeffrey Seewald, cientista no Instituto Oceanográfico Woods Hole que estuda a geoquímica de sistemas hidrotérmicos, questiona a magnitude dos reservatórios de calotas de hidratos.

"Não sei qual é a sua relevância em termos globais, pois a maioria dos sistemas hidrotermais que conhecemos não está associada a grandes acumulações de carbono, embora ainda exista muito para explorar. Por isso, eu teria alguma cautela antes de sugerir que existem reservas significativas de CO2 que estão apenas à espera de ser libertadas.”

Verena Tunnicliffe, cientista de fontes hidrotermais na Universidade de Victoria, no Canadá, diz que os dados foram recolhidos em apenas 45% dos locais hidrotermais conhecidos e que a maioria ainda não foi observada detalhadamente.

Ameaça mais perto de casa
Mas existem outros cientistas que estão preocupados com as possíveis bombas-relógio climáticas mais perto de casa – os hidratos de metano que se formam em águas pouco profundas nas margens dos continentes.

As fontes hidrotermais podem ter reservatórios de CO2 líquido por perto e que são mantidos no lugar por calotas geladas de hidratos. Se estas calotas derreterem, o carbono pode penetrar no oceano e, eventualmente, na atmosfera.

Fotografia por NOAA PMEL EOI Program

E aparentemente existem muitos reservatórios destes. Por exemplo, entre 2016 e 2018, investigadores da Universidade Estadual do Oregon e da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional dos EUA (NOAA) implementaram uma nova técnica de sonar e descobriram cerca de 1000 infiltrações de metano ao largo da costa noroeste do Pacífico dos Estados Unidos.

Por outro lado, só foram identificadas 100 infiltrações destas entre o final dos anos 1980, altura em que os cientistas tropeçaram nos depósitos de metano, e 2015. Provavelmente, existem muitos mais depósitos que não foram descobertos, dado que em 2018 os investigadores mapearam apenas 38% do fundo do mar – entre o estado de Washington e o norte da Califórnia.

"Como grande parte do metano está armazenada nas margens continentais de águas relativamente pouco profundas, os efeitos do aquecimento do oceano afetam o metano mais cedo, potencialmente desestabilizando os hidratos de metano presentes nos sedimentos", diz Dave Butterfield, cientista de investigação e especialista em fontes hidrotermais no Laboratório Marinho do Pacífico da NOAA, em Seattle.

Dave sublinha que estas infiltrações de metano provavelmente constituem um reservatório global de gases de efeito estufa maior do que os reservatórios de dióxido de carbono presentes no fundo do oceano.

"Isto leva-nos a crer que, se desestabilizarmos os hidratos de metano, o metano pode ser injetado na atmosfera e provocar um aquecimento global mais extremo", diz Dave Butterfield que, em 2003, fez parte de uma expedição que descobriu um reservatório de CO2 líquido com calota de hidratos num sistema hidrotermal no Pacífico.

No início de 2019, Stott e os seus colegas publicaram um estudo que apresentava  evidências de que o dióxido de carbono libertado há cerca de 20.000 anos, dos reservatórios hidrotermais no fundo do Pacífico equatorial oriental, ajudou a desencadear o fim da última era glaciar. E num estudo mais recente, Stott revela indicações geológicas de que, durante o final das glaciações do Pleistoceno, foi libertado dióxido de carbono dos reservatórios no fundo do mar perto da Nova Zelândia.

O aumento das temperaturas atmosféricas que ocorreu durante períodos anteriores, quando as idades do gelo estavam a terminar, reflete o rápido aumento que se verifica na atualidade devido às emissões de gases de efeito estufa. Apesar de se especular que os oceanos contribuíram significativamente para o aquecimento global da antiguidade, o consenso predominante era o de que o CO2 tinha sido libertado de uma camada de água que repousava nas profundezas do oceano. Mas as investigações de Stott e de outros oceanógrafos feitas durante a última década apontam para um responsável geológico.

"Mesmo que uma pequena percentagem dos sistemas hidrotermais desconhecidos contenha fases separadas de gás ou líquido de CO2 pode alterar substancialmente o orçamento global de carbono marinho", afirmam Stott e os seus coautores.

Agulha num palheiro
Podemos tomar como exemplo o reservatório de CO2 líquido com calota de hidratos encontrado por Butterfield e pela sua equipa num vulcão do Pacífico. A equipa calculou que a taxa a que as bolhas líquidas de CO2 escapavam do fundo do mar era igual a 0.1% do dióxido de carbono emitido por toda a dorsal oceânica. Pode parecer uma quantidade ínfima, mas se levarmos em consideração que o CO2 está a escapar de um único ponto ao longo de um sistema com 65.000 km de vulcões submersos que circunda o planeta, as coisas mudam de figura.

“É um número avassalador”, diz Stott.

Os cientistas acreditam que estes reservatórios se podem formar quando o magma vulcânico das profundezas do oceano interage com a água do mar para produzir fluidos superaquecidos, ricos em carbono ou metano, que se elevam em direção à superfície. Quando esta pluma colide com a água mais fria, forma-se um hidrato semelhante ao gelo que retém o carbono ou o metano em sedimentos subterrâneos.

A infiltração de metano recém-descoberta contém duas fases diferentes de metano: gás (bolhas) e forma sólida (hidrato, metano congelado na água). Estas ocorrências de hidratos sólidos acima dos sedimentos são raras. Geralmente, estas formações estão enterradas debaixo de camadas de sedimentos.

Fotografia por Ocean Exploration Trust

O risco apresentado por estes reservatórios depende da sua localização e profundidade. Por exemplo, durante os próximos anos, o aumento da temperatura do oceano pode derreter os hidratos que cobrem um lago de CO2 líquido no vale de Okinawa, no Japão. Mas a ausência de correntes de afloramento na região significa que uma libertação em massa de dióxido de carbono, a uma profundidade de 1400 metros, provavelmente acidificaria as águas circundantes, mas não entraria na atmosfera durante um período extremamente longo.

Stott diz que encontrar reservatórios de CO2 e metano no fundo do oceano é como encontrar uma agulha num palheiro.

Mas num artigo publicado em agosto, cientistas do Japão e da Indonésia revelaram que tinham detetado 5 reservatórios enormes de CO2 ou gás metano no fundo do mar, na calha de Okinawa, através da análise de vagas de pressão sísmica geradas por um dispositivo acústico. Como estas ondas viajam mais lentamente pelo gás do que pelos sólidos presentes no fundo do mar, os investigadores conseguiram localizar os reservatórios. Os dados indicam que os hidratos estão a reter o gás.

"A nossa área de pesquisa não é muito ampla, pelo que podem existir mais reservatórios fora desta área", diz Takeshi Tsuji, coautor do artigo e professor de geofísica na Universidade Kyushu do Japão.

“Neste ambiente, devido à atividade hidrotermal intensa que ocorre no eixo da calha de Okinawa, o metano ou o CO2 não são estáveis. Portanto, podem escoar para o fundo do mar (e atmosfera).”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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