Uma nova pesquisa identificou falhas de transformação oceânicas como sumidouros significativos e anteriormente subestimados de CO2, desafiando as noções existentes sobre o ciclo geológico do carbono da Terra. Esta investigação enfatiza o papel crucial das emissões geológicas naturais na formação da história climática da Terra e destaca a necessidade de uma compreensão mais profunda destes processos no contexto da abordagem das alterações climáticas contemporâneas. Acima está uma fatia cortada de rocha do manto alterada. Crédito: Solvin Zankl
Estudar uma pedra é como ler um livro. A rocha tem uma história para contar, diz Frieder Klein, cientista associado do Departamento de Química Marinha e Geoquímica do Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).
As rochas que Klein e seus colegas analisaram dos flancos submersos do Arquipélago de São Pedro e São Paulo na falha transformante oceânica de São Paulo, a cerca de 500 km da costa do Brasil, contam uma história fascinante e até então desconhecida sobre partes do o ciclo geológico do carbono.
As falhas transformantes, onde as placas tectônicas se movem umas sobre as outras, são um dos três principais limites de placas na Terra e têm cerca de 48.000 km de comprimento globalmente, sendo os outros o sistema global de dorsais meso-oceânicas (cerca de 65.000 km) e zonas de subducção (cerca de 55.000 km). quilômetros).
O papel das falhas de transformação no ciclo de carbono
A ciclagem do carbono nas dorsais meso-oceânicas e nas zonas de subducção tem sido estudada há décadas. Em contraste, os cientistas têm prestado relativamente pouca atenção ao CO2 em falhas transformantes oceânicas. As falhas transformantes foram consideradas locais “um tanto enfadonhos” por algum tempo devido à baixa atividade magmática ali, diz Klein. “O que descobrimos agora é que as rochas do manto expostas ao longo dessas falhas de transformação oceânica representam um sumidouro potencialmente vasto de CO”, diz ele.
O derretimento parcial do manto libera CO2 que é arrastado pelo fluido hidrotermal, reage com o manto mais próximo do fundo do mar e aí é capturado.
O cientista-chefe Frieder Klein e o piloto do Deep Rover Alan Scot explorando uma plataforma submersa de carbonato. Crédito: Novus Select
Esta é uma parte do ciclo geológico do carbono que não era conhecida antes”, diz Klein, autor principal de um novo estudo publicado no Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS). Como as falhas transformantes não foram contabilizadas em estimativas anteriores de CO geológico global2 fluxos, a transferência de massa de CO magmático2 ao manto oceânico alterado e à água do mar pode ser maior do que se pensava anteriormente.”
Emissões Geológicas e Clima
”A quantidade de CO2 emitido nas falhas transformantes é insignificante em comparação com a quantidade de CO antropogênico – ou provocado pelo homem2”, diz Klein. “No entanto, em escalas de tempo geológicas e antes dos humanos emitirem tanto CO2as emissões geológicas do manto da Terra – incluindo as de falhas transformantes – foram uma importante força motriz do clima da Terra.”
Como afirma o artigo, “o CO antropogênico global2 as emissões são estimadas em cerca de 36 gigatoneladas (Gt) por ano, superando as estimativas de emissões geológicas médias (0,26 Gt por ano) para a atmosfera e hidrosfera. No entanto, ao longo de escalas de tempo geológicas, as emissões de CO2 provenientes do manto da Terra têm sido fundamentais na regulação do clima e da habitabilidade da Terra, bem como na concentração de C (carbono) nos reservatórios superficiais, incluindo os oceanos, a atmosfera e a litosfera.” Klein acrescenta que “isto é antes da combustão antropogénica de combustíveis fósseis, é claro”.
Compreendendo as mudanças climáticas por meio de estudos geológicos
“Para compreender completamente as alterações climáticas modernas causadas pelo homem, precisamos de compreender as flutuações climáticas naturais no passado profundo da Terra, que estão ligadas a perturbações no ciclo natural do carbono da Terra. O nosso trabalho fornece informações sobre os fluxos de carbono a longo prazo entre o manto da Terra e o sistema oceano/atmosfera”, afirma o co-autor Tim Schroeder, membro do corpo docente do Bennington College, Vermont. “Grandes mudanças nesses fluxos de carbono ao longo de milhões de anos fizeram com que o clima da Terra fosse muito mais quente ou mais frio do que é hoje.”
Para entender melhor o ciclo do carbono entre o manto da Terra e o oceano, Klein, Schroeder e colegas estudaram a formação de pedra-sabão “e outros conjuntos contendo magnesita durante a carbonatação mineral do peridotito do manto” na falha transformante de St. “Alimentada por magmatismo dentro ou abaixo da zona raiz da falha transformante e subsequente desgaseificação, a falha constitui um canal para CO2-fluidos hidrotermais ricos, enquanto a carbonatação do peridotito representa um sumidouro potencialmente vasto para o CO emitido2.”
Os pesquisadores argumentam no artigo que “a combinação de baixos graus de fusão, que gera fundidos enriquecidos em elementos incompatíveis, voláteis e principalmente CO2e a presença de peridotito em falhas transformantes oceânicas cria condições que conduzem à extensa carbonatação mineral.”
As rochas foram coletadas usando veículos ocupados por humanos durante um cruzeiro de 2017 para a área.
Encontrar e analisar estas rochas “foi a realização de um sonho. Havíamos previsto a presença de rochas do manto oceânico alteradas por carbonato há 12 anos, mas não conseguimos encontrá-las em lado nenhum”, diz Klein. “Fomos ao arquipélago para explorar atividades hidrotermais de baixa temperatura e falhamos miseravelmente em encontrar tal atividade lá. Foi inacreditável que tenhamos conseguido encontrar estas rochas numa falha transformante, porque as encontrámos por acaso enquanto procurávamos por outra coisa.”
O financiamento para esta pesquisa foi fornecido pela Dalio Ocean Initiative, pelo Programa Independente de Pesquisa e Desenvolvimento da WHOI e pela National Science Foundation.
