Anomalia Ártica: Exploração Científica de Emissões Inesperadas de Carbono

O escoamento de um dos maiores rios da América do Norte está a provocar intensas emissões de dióxido de carbono no Oceano Ártico.

Quando se trata de influenciar as alterações climáticas, o menor oceano do mundo ultrapassa o seu peso. Estima-se que as águas frias do Ártico absorvam até 180 milhões de toneladas métricas de carbono por ano – mais de três vezes o que a cidade de Nova Iorque emite anualmente – tornando-o um dos sumidouros de carbono críticos da Terra. Mas descobertas recentes mostram que o degelo do permafrost e o escoamento rico em carbono do rio Mackenzie, no Canadá, fazem com que parte do Oceano Ártico liberte mais dióxido de carbono (CO2) do que absorve.

A influência do Rio Mackenzie nas emissões de carbono

O estudo, publicado no início deste ano na revista Cartas de Pesquisa Geofísica, explora como os cientistas estão usando modelagem computacional de última geração para estudar rios como o Mackenzie, que deságua em uma região do Oceano Ártico chamada Mar de Beaufort. Tal como muitas partes do Ártico, o rio Mackenzie e o seu delta enfrentaram temperaturas significativamente mais altas nos últimos anos em todas as estações, levando a mais derretimento e descongelamento de cursos de água e paisagens.

Neste canto pantanoso dos Territórios do Noroeste do Canadá, o segundo maior sistema fluvial do continente termina uma viagem de mil milhas que começa perto de Alberta. Ao longo do caminho, o rio funciona como uma correia transportadora de nutrientes minerais, bem como de matéria orgânica e inorgânica. Esse material drena para o Mar de Beaufort como uma sopa de carbono dissolvido e sedimentos. Parte do carbono é eventualmente liberada ou liberada na atmosfera por processos naturais.

Os cientistas consideraram o sudeste do Mar de Beaufort como um sumidouro de CO2 fraco a moderado, o que significa que absorve mais gases com efeito de estufa do que liberta. No entanto, tem havido grande incerteza devido à falta de dados da região remota.

Técnicas e descobertas avançadas de modelagem

Para preencher essa lacuna, a equipe de estudo adaptou um modelo biogeoquímico oceânico global chamado ECCO-Darwin, que foi desenvolvido em NASALaboratório de Propulsão a Jato (JPL) no sul da Califórnia e no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em Cambridge. O modelo assimila quase todas as observações oceânicas disponíveis coletadas por mais de duas décadas por instrumentos baseados no mar e em satélite (observações do nível do mar dos altímetros da série Jason, por exemplo, e pressão no fundo do oceano das missões GRACE e GRACE Follow-On ).

Os cientistas usaram o modelo para simular a descarga de água doce e os elementos e compostos que ela carrega – incluindo carbono, nitrogênio e sílica – ao longo de quase 20 anos (de 2000 a 2019).

Os investigadores, de França, dos EUA e do Canadá, descobriram que a descarga do rio estava a provocar uma libertação de gases tão intensa no sudeste do Mar de Beaufort que alterou o balanço de carbono, levando a uma libertação líquida de CO2 de 0,13 milhões de toneladas métricas por ano – aproximadamente o equivalente às emissões anuais de 28.000 carros movidos a gasolina. A libertação de CO2 na atmosfera variou entre as estações, sendo mais pronunciada nos meses mais quentes, quando a descarga dos rios era elevada e havia menos gelo marinho para cobrir e reter o gás.

Marco Zero para as Mudanças Climáticas

Os cientistas estudam há décadas como o carbono circula entre o oceano aberto e a atmosfera, um processo denominado fluxo ar-mar de CO2. No entanto, o registo observacional é escasso ao longo da orla costeira do Ártico, onde o terreno, o gelo marinho e as longas noites polares podem tornar a monitorização e as experiências a longo prazo um desafio.

“Com o nosso modelo, estamos a tentar explorar a contribuição real das periferias costeiras e dos rios para o ciclo do carbono do Ártico”, disse o autor principal Clément Bertin, cientista da Littoral Environnement et Sociétés, em França.

Estas informações são críticas porque cerca de metade da área do Oceano Ártico é composta por águas costeiras, onde a terra encontra o mar num abraço complexo. E embora o estudo se tenha centrado num canto específico do Oceano Ártico, pode ajudar a contar uma história mais ampla das mudanças ambientais que estão a ocorrer na região.

Desde a década de 1970, o Ártico aqueceu pelo menos três vezes mais rápido do que qualquer outro lugar da Terra, transformando as suas águas e ecossistemas, disseram os cientistas. Algumas destas mudanças promovem mais libertação de gases de CO2 na região, enquanto outras levam a uma maior absorção de CO2.

Por exemplo, com o degelo das terras do Ártico e o aumento do derretimento da neve e do gelo, os rios fluem mais rapidamente e liberam mais matéria orgânica do permafrost e das turfeiras para o oceano. Por outro lado, o fitoplâncton microscópico que flutua perto da superfície do oceano aproveita cada vez mais a redução do gelo marinho para florescer nas águas abertas e na luz solar recém-descobertas. Esses organismos marinhos semelhantes a plantas capturam e absorvem o CO2 atmosférico durante fotossíntese. O modelo ECCO-Darwin está a ser utilizado para estudar estas florações e as ligações entre o gelo e a vida no Ártico.

Os cientistas estão a acompanhar estas grandes e aparentemente pequenas mudanças no Árctico e não só, porque as nossas águas oceânicas continuam a ser uma protecção crítica contra as alterações climáticas, sequestrando até 48% do carbono produzido pela queima de combustíveis fósseis.