Um novo estudo sobre o derretimento do permafrost, o solo que fica permanentemente congelado no planeta em altas latitudes, eleva o grau de preocupação sobre o que vai acontecer com as terras do hemisfério Norte à medida que a mudança climática avança. Esse fenômeno provocará emissões maciças de carbono antes do esperado, diz a pesquisa.
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A previsão sobre o que vai acontecer com essas áreas de terra firme sempre desafiou os cientistas porque um outro fenômeno, o crescimento acelerado de florestas boreais, poderia atuar como compensador. Entretanto, o novo trabalho, liderado pelo Laboratório de Ciências Ambientais e do Clima da Universidade de Paris, reduz as esperanças de que isso ocorra.
— Por um lado, temperaturas mais altas e estações de crescimento mais longas podem estimular o crescimento das plantas, permitindo que a vegetação absorva mais CO₂ da atmosfera — explica a autora principal do estudo, Yi Xi. — Por outro, o aquecimento também acelera a decomposição da matéria orgânica do solo, liberando carbono de volta para a atmosfera.
O que a cientista especializada em biogeoquímica fez com seus colegas para entender melhor o que acontecerá com o permafrost foi um modelo de simulação matemática que busca prever quanto desse solo derreterá diante de cenários relativamente pessimistas do aquecimento global (acima de 3.5°C graus de acréscimo até 2100).
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Seu projeto foi o primeiro a levar em conta dados sobre o que está acontecendo com o solo abaixo de três metros da superfície, e gerou previsões mais preocupantes do que a literatura científica tem até agora.
— Muitas projeções de modelos anteriores sugeriam que o aumento da produtividade vegetal poderia compensar ou mesmo exceder as perdas de carbono do solo durante este século, resultando em um ganho líquido de carbono para as terras do norte — diz. — Nosso estudo mostra que essa conclusão se torna muito menos certa quando o carbono do permafrost profundo é incluído. O carbono adicional liberado dos solos profundos enfraquece substancialmente o sumidouro de carbono terrestre projetado e pode até mesmo revertê-lo nos cenários de aquecimento mais intenso.
A dificuldade de cientistas em avaliar reservatórios profundos de carbono é que eles se formaram ao longo de dezenas de milhares de anos e, para representá-los de forma realista, os modelos devem simular não só o ciclo do carbono atual, mas também o histórico de longo prazo de acumulação, sedimentação, congelamento e soterramento do carbono.
O que o grupo de Yi Xi conseguiu fazer foi desenvolver uma nova estrutura que reconstrói a formação e a acumulação de carbono do permafrost profundo em escala de tempo milenar, permitindo que esses estoques de carbono sejam representados de forma mais realista.
Levando isso em conta, o estudo da cientista, publicado nesta semana na revista Science Advances, mostra uma situação inversa ao que modelos anteriores haviam apontado para o período entre 1900 e 2100. Enquanto estudos feitos previamente apontavam que nesse intervalo o solo gelado absorveria entre 43 e 65 bilhões de toneladas de carbono, seu novo modelo aponta que ele vai na verdade emitir entre 3 e 32 bilhões de toneladas.
Como o derretimento do permafrost agrava o próprio fenômeno que o provoca, cria-se um ciclo de retroalimentação que contribui para agravá-lo.
Metano e gás carbônico
Um outro ponto preocupante do estudo é que todo o balanço de carbono que ele avaliou se refere apenas ao CO₂, o gás de efeito estufa mais comum em ação no fenômeno do aquecimento global. Além dessa substância, porém, o permafrost possui grandes reservas de metano (CH4), um gás-estufa muito mais potente, que apesar de ser menos abundante pode agravar de maneira significativa a crise do clima.
— O metano é um gás que origina de uma decomposição sem presença do oxigênio, enquanto a geração de CO₂ precisa de oxigênio. Então, o metano em geral se solta do fundo de reservatórios ou de áreas com muita matéria orgânica, como é o caso do permafrost — explica o biogeoquímico João Ometto, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe).
A preocupação maior com o metano, talvez, tenha feito a comunidade científica ter se dedicado menos a entender a dinâmica do CO₂ nos solos congelados. Apesar de o CH4 ser mais potente, ele se degrada mais rápido na atmosfera, e no longo prazo o CO₂ se torna um problema muito maior.
O estudo de Yi Xi não aborda a questão de por que o solo do Norte está emitindo mais CO₂ do que se esperava. Ometto acredita que isso pode ter, talvez, relação com o crescimento de florestas boreais.
— Uma coisa interessante é que a respiração de raízes das plantas pode contribuir no processo de decomposição oxidativa de matéria orgânica no solo, pelas bactérias e pela microfauna, porque o crescimento de raízes provoca entrada de mais oxigênio no solo — afirma. — É um processo de dinâmica biológica que é potencializado pelo aumento da temperatura no planeta.
O estudo de Yi Xi não incluiu o metano na conta geral do equilíbrio de entrada e saída de carbono, mas ela afirma que fazê-lo provavelmente reforçaria, em vez de atenuar, o impacto climático do degelo do permafrost.
IPCC em alerta
Essa nova pesquisa vem num contexto preocupante para o clima, porque a literatura científica sobre outros fenômenos de retroalimentação do clima mostram que esse tipo de fenômeno perturbam o sistema mais do que se esperava. É o caso, por exemplo, do enfraquecimento das correntes do Atlântico, e da transição de florestas para savanas na Amazônia.
Todas essas novas pesquisas podem incorrer em ajustes no consenso sobre a ciência da mudança climática construída painel de cientistas do clima da ONU, o IPCC. O grupo deve voltar a se reunir no final do ano para começar a elaborar um novo relatório de avaliação, que pode dar um prognóstico mais grave para o futuro do planeta.
— Eu tenho receio em fazer previsões sobre futuras avaliações do IPCC, mas posso afirmar é que as pesquisas estão se concentrando cada vez mais em processos que antes eram simplificados ou omitidos dos modelos, incluindo o carbono do permafrost — diz Yi Xi. — Em muitos casos, a incorporação desses processos reduz a capacidade de amortecimento do sistema terrestre e revela riscos adicionais sob o aquecimento contínuo. Ao mesmo tempo, ainda existem incertezas em ambas as direções. O objetivo desta pesquisa não é necessariamente tornar as projeções mais pessimistas, mas sim torná-las mais realistas e fisicamente completas.
A projeção feita pela cientista, de todo modo, leva em conta apenas os dois cenários mais graves possíveis de aquecimento futuro, com aumento de 3,6°C e 4,4°C até 2100. Caso o planeta consiga conter a elevação de temperatura a no máximo 1,5°C (objetivo do Acordo de Paris), o destino do permfrost talvez seja outro. A marca dos 1,5°C, porém, pode ser atingida já na próxima década, o que torna os cenários pessimistas mais realistas do que eram antes.
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A previsão sobre o que vai acontecer com essas áreas de terra firme sempre desafiou os cientistas porque um outro fenômeno, o crescimento acelerado de florestas boreais, poderia atuar como compensador. Entretanto, o novo trabalho, liderado pelo Laboratório de Ciências Ambientais e do Clima da Universidade de Paris, reduz as esperanças de que isso ocorra.
— Por um lado, temperaturas mais altas e estações de crescimento mais longas podem estimular o crescimento das plantas, permitindo que a vegetação absorva mais CO₂ da atmosfera — explica a autora principal do estudo, Yi Xi. — Por outro, o aquecimento também acelera a decomposição da matéria orgânica do solo, liberando carbono de volta para a atmosfera.
O que a cientista especializada em biogeoquímica fez com seus colegas para entender melhor o que acontecerá com o permafrost foi um modelo de simulação matemática que busca prever quanto desse solo derreterá diante de cenários relativamente pessimistas do aquecimento global (acima de 3.5°C graus de acréscimo até 2100).
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Seu projeto foi o primeiro a levar em conta dados sobre o que está acontecendo com o solo abaixo de três metros da superfície, e gerou previsões mais preocupantes do que a literatura científica tem até agora.
— Muitas projeções de modelos anteriores sugeriam que o aumento da produtividade vegetal poderia compensar ou mesmo exceder as perdas de carbono do solo durante este século, resultando em um ganho líquido de carbono para as terras do norte — diz. — Nosso estudo mostra que essa conclusão se torna muito menos certa quando o carbono do permafrost profundo é incluído. O carbono adicional liberado dos solos profundos enfraquece substancialmente o sumidouro de carbono terrestre projetado e pode até mesmo revertê-lo nos cenários de aquecimento mais intenso.
A dificuldade de cientistas em avaliar reservatórios profundos de carbono é que eles se formaram ao longo de dezenas de milhares de anos e, para representá-los de forma realista, os modelos devem simular não só o ciclo do carbono atual, mas também o histórico de longo prazo de acumulação, sedimentação, congelamento e soterramento do carbono.
O que o grupo de Yi Xi conseguiu fazer foi desenvolver uma nova estrutura que reconstrói a formação e a acumulação de carbono do permafrost profundo em escala de tempo milenar, permitindo que esses estoques de carbono sejam representados de forma mais realista.
Levando isso em conta, o estudo da cientista, publicado nesta semana na revista Science Advances, mostra uma situação inversa ao que modelos anteriores haviam apontado para o período entre 1900 e 2100. Enquanto estudos feitos previamente apontavam que nesse intervalo o solo gelado absorveria entre 43 e 65 bilhões de toneladas de carbono, seu novo modelo aponta que ele vai na verdade emitir entre 3 e 32 bilhões de toneladas.
Como o derretimento do permafrost agrava o próprio fenômeno que o provoca, cria-se um ciclo de retroalimentação que contribui para agravá-lo.
Metano e gás carbônico
Um outro ponto preocupante do estudo é que todo o balanço de carbono que ele avaliou se refere apenas ao CO₂, o gás de efeito estufa mais comum em ação no fenômeno do aquecimento global. Além dessa substância, porém, o permafrost possui grandes reservas de metano (CH4), um gás-estufa muito mais potente, que apesar de ser menos abundante pode agravar de maneira significativa a crise do clima.
— O metano é um gás que origina de uma decomposição sem presença do oxigênio, enquanto a geração de CO₂ precisa de oxigênio. Então, o metano em geral se solta do fundo de reservatórios ou de áreas com muita matéria orgânica, como é o caso do permafrost — explica o biogeoquímico João Ometto, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe).
A preocupação maior com o metano, talvez, tenha feito a comunidade científica ter se dedicado menos a entender a dinâmica do CO₂ nos solos congelados. Apesar de o CH4 ser mais potente, ele se degrada mais rápido na atmosfera, e no longo prazo o CO₂ se torna um problema muito maior.
O estudo de Yi Xi não aborda a questão de por que o solo do Norte está emitindo mais CO₂ do que se esperava. Ometto acredita que isso pode ter, talvez, relação com o crescimento de florestas boreais.
— Uma coisa interessante é que a respiração de raízes das plantas pode contribuir no processo de decomposição oxidativa de matéria orgânica no solo, pelas bactérias e pela microfauna, porque o crescimento de raízes provoca entrada de mais oxigênio no solo — afirma. — É um processo de dinâmica biológica que é potencializado pelo aumento da temperatura no planeta.
O estudo de Yi Xi não incluiu o metano na conta geral do equilíbrio de entrada e saída de carbono, mas ela afirma que fazê-lo provavelmente reforçaria, em vez de atenuar, o impacto climático do degelo do permafrost.
IPCC em alerta
Essa nova pesquisa vem num contexto preocupante para o clima, porque a literatura científica sobre outros fenômenos de retroalimentação do clima mostram que esse tipo de fenômeno perturbam o sistema mais do que se esperava. É o caso, por exemplo, do enfraquecimento das correntes do Atlântico, e da transição de florestas para savanas na Amazônia.
Todas essas novas pesquisas podem incorrer em ajustes no consenso sobre a ciência da mudança climática construída painel de cientistas do clima da ONU, o IPCC. O grupo deve voltar a se reunir no final do ano para começar a elaborar um novo relatório de avaliação, que pode dar um prognóstico mais grave para o futuro do planeta.
— Eu tenho receio em fazer previsões sobre futuras avaliações do IPCC, mas posso afirmar é que as pesquisas estão se concentrando cada vez mais em processos que antes eram simplificados ou omitidos dos modelos, incluindo o carbono do permafrost — diz Yi Xi. — Em muitos casos, a incorporação desses processos reduz a capacidade de amortecimento do sistema terrestre e revela riscos adicionais sob o aquecimento contínuo. Ao mesmo tempo, ainda existem incertezas em ambas as direções. O objetivo desta pesquisa não é necessariamente tornar as projeções mais pessimistas, mas sim torná-las mais realistas e fisicamente completas.
A projeção feita pela cientista, de todo modo, leva em conta apenas os dois cenários mais graves possíveis de aquecimento futuro, com aumento de 3,6°C e 4,4°C até 2100. Caso o planeta consiga conter a elevação de temperatura a no máximo 1,5°C (objetivo do Acordo de Paris), o destino do permfrost talvez seja outro. A marca dos 1,5°C, porém, pode ser atingida já na próxima década, o que torna os cenários pessimistas mais realistas do que eram antes.
