Humanos podem ser acidentalmente geoengenharia dos oceanos

Humanos podem ser acidentalmente geoengenharia dos oceanos
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Como diz o ditado, o que sobe tem que descer – e, como se vê, muito do que sobe desce nos oceanos do mundo.

As partículas de ferro, liberadas pelas atividades industriais humanas, são um exemplo de um poluente que entra na atmosfera e se instala no mar. Agora, novo sugere que o ferro emitido por humanos está se acumulando no oceano em quantidades muito maiores do que os cientistas estimaram anteriormente. E também pode estar se dissolvendo na água mais facilmente do que se suspeitava.

As conseqüências ainda não são claras, mas vale a pena investigá-las, dizem os cientistas. O ferro é um dos principais nutrientes que os pequenos organismos fitoplanctônicos do oceano precisam para prosperar. Em regiões onde seus níveis são limitados, acrescentar mais ferro à água pode dar um impulso ao plâncton, alterando potencialmente tanto as cadeias alimentares marinhas quanto a absorção de carbono pelos oceanos.

De fato, esse fenômeno é a base de um controverso conceito de geoengenharia que alguns cientistas propuseram para combater as mudanças climáticas. Conhecida como “fertilização de ferro”, a ideia envolve acrescentar ferro a certas regiões remotas do oceano, onde os nutrientes do ferro tendem a ser limitados. Isso poderia promover o crescimento do fitoplâncton, que naturalmente absorve o dióxido de carbono.

Quando o fitoplâncton morre, aqueles que não são comidos por outros animais caem na coluna de água e ficam presos no fundo do mar, bloqueando efetivamente o carbono armazenado para sempre.

Até o momento, vários grupos de pesquisa realizaram mais de uma dúzia de experimentos de fertilização de ferro em pequena escala, com resultados um pouco confusos. Alguns estudos sugerem que os efeitos de armazenamento de carbono são mais significativos do que outros. Ao mesmo tempo, alguns especialistas expressaram preocupação de que a fertilização com ferro poderia ter conseqüências imprevisíveis nos ecossistemas marinhos. Outros dizem que mais pesquisas são necessárias.

Agora, o novo estudo parece sugerir que os humanos já podem estar envolvidos em uma campanha inadvertida de fertilização com ferro. Mas se isso tem algum efeito significativo nos ecossistemas marinhos ou no armazenamento de carbono ainda é desconhecido.

O estudo, liderado por Tim Conway, da Universidade do Sul da Flórida, começou a investigar a diferença entre insumos de ferro de fontes naturais e ferro de atividades humanas.

Os cientistas há muito sabem que a poeira do Saara, varrida pelos ventos para o mar, tende a ser rica em ferro e é responsável por grande parte das partículas de ferro que acabam no Oceano Atlântico. Acredita-se que a entrada de ferro de fontes antropogênicas, como a queima de combustíveis fósseis e outras atividades industriais, seja comparativamente muito menor.

O novo estudo investigou a questão analisando quimicamente amostras de ferro do Atlântico Norte. Aerossóis de poeira e de fontes humanas tendem a ter impressões digitais químicas ligeiramente diferentes, relacionadas à proporção de isótopos de ferro que elas contêm.

As análises sugerem que as fontes humanas de ferro são provavelmente significativamente maiores do que os estudos anteriores estimaram. O estudo também descobriu que esses insumos de ferro humano provavelmente se dissolvem na água muito mais facilmente do que o ferro a partir de fontes naturais, tornando-os mais facilmente acessíveis ao fitoplâncton com fome.

Os pesquisadores usaram suas observações para ajustar certas simulações de modelos de todo o oceano global. As simulações ajustadas parecem sugerir que as descobertas não se aplicam apenas ao Atlântico Norte: os insumos de ferro humano podem ser mais altos em outras regiões do mundo, incluindo partes limitadas de ferro no Oceano Pacífico.

Isso é importante porque algumas partes do oceano provavelmente são mais sensíveis à fertilização com ferro do que outras. No Atlântico Norte, por exemplo, o crescimento do fitoplâncton tende a ser limitado por outros nutrientes além do ferro, o que significa que adicionar mais ferro à água provavelmente não lhes dará muito impulso.

Em lugares como o Pacífico equatorial, o Pacífico Norte e o remoto Oceano Antártico, por outro lado, o ferro é mais provável de ser o fator limitante. Se os insumos de ferro estão aumentando nesses lugares – especialmente se eles são facilmente dissolvidos na água – então as comunidades de plâncton poderiam, teoricamente, aumentar o crescimento.

Esses efeitos podem se tornar ainda mais pronunciados no futuro, com o aumento da industrialização em todo o continente asiático e partes do Hemisfério Sul produzindo mais poluição do ar, disse Douglas Hamilton, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Cornell e co-autor do novo estudo.

Por enquanto, no entanto, não está claro qual efeito as entradas de ferro humano estão realmente tendo. O primeiro passo seria realmente verificar, com observações no local, que os insumos de ferro humano estão acima do esperado em locais além do Atlântico Norte. O novo estudo agora fornece uma estrutura para fazer esse tipo de trabalho, observou Hamilton.

Posteriormente, o monitoramento prolongado poderia determinar se essas regiões estão passando por mudanças ecológicas, como um aumento no fitoplâncton.

Ainda assim, pode ser difícil descobrir se esses tipos de mudanças estão sendo causados ​​pelo aumento da fertilização do ferro ou por outros distúrbios ambientais, como o aquecimento dos oceanos causado pela mudança climática. Em outras palavras, mesmo que os humanos estejam de fato se engajando em um experimento de fertilização acidental com ferro, os cientistas podem achar desafiador determinar exatamente o efeito que está tendo na Terra.

Mas Hamilton está esperançoso de que possa haver maneiras de começar a abordar essa questão no futuro. Ele está trabalhando para melhorar as simulações de modelos de produtividade de plâncton no oceano, o que pode ajudar os cientistas a entender melhor como as mudanças na química oceânica podem afetar os sistemas marinhos.

Uma opção de geoengenharia

Os cientistas têm explorado os possíveis efeitos da fertilização com ferro como uma forma de geoengenharia por pelo menos 15 anos. Naquela época, vários grupos de pesquisa realizaram pelo menos 13 experimentos em ambientes naturais e controlados, de acordo com a.

Os cientistas ainda estão debatendo a utilidade do processo para a mitigação climática.

Como o estudo de revisão observa, estudos demonstraram que a fertilização com ferro estimula o crescimento do plâncton em águas limitadas pelo ferro. O remoto Oceano Antártico é a região que a maioria dos pesquisadores sugere que seria mais adequada para a fertilização com ferro.

Mas o quanto o carbono está realmente sendo armazenado no fundo do oceano é menos claro. Algumas pesquisas sugeriram que os efeitos de seqüestro de carbono são mínimos, enquanto outros experimentos sugerem um impacto mais forte.

Mesmo na melhor das hipóteses, o impacto climático geral da fertilização com ferro provavelmente seria pequeno, de acordo com Christine Klaas, pesquisadora do Instituto Alfred-Wegener para Pesquisa Polar e Marinha, que participou de experimentos passados ​​de fertilização com ferro.

"As estimativas aproximadas de quanto de carbono poderíamos tirar fertilizando a maior parte do Oceano Antártico estão em torno de 1 gigatonelada por ano, e nossas emissões atuais estão em torno de 11 gigatoneladas por ano", ressaltou. "Então, seria em torno de 10% do que estamos emitindo hoje."

Isso significa que a fertilização com ferro, como outras formas de geoengenharia, não é uma solução para o problema climático, acrescentou ela. É uma ferramenta potencial que pode ajudar a reduzir as emissões mais rapidamente, mas não substitui a necessidade urgente de reduzir as emissões de gases de efeito estufa em todo o mundo.

O conceito não passou sem suas controvérsias.

Alguns especialistas alertaram que a indução de proliferação de fitoplâncton pode levar a conseqüências não intencionais para os ecossistemas marinhos, seja inadvertidamente provocando a proliferação de algas tóxicas ou alterando as cadeias alimentares marinhas de formas inesperadas. Outros cientistas, incluindo Klaas, apontam que os locais ideais de fertilização em lugares como o Oceano Antártico não suportam muitas espécies tóxicas em primeiro lugar.

A ideia de fertilização com ferro tornou-se um pouco mais controversa nos últimos anos, depois que o empresário norte-americano Russ George conduziu um experimento de fertilização que despejou cerca de 100 toneladas de pó de ferro na costa da Colúmbia Britânica. O projeto tinha como objetivo impulsionar as populações de salmão por meio de seus efeitos na cadeia alimentar marinha.

Atualmente, os experimentos de fertilização com ferro estão sujeitos a certas regulamentações sob a Convenção de Londres sobre a Prevenção da Poluição Marinha. Se os cientistas devem continuar com eles ainda é uma questão de debate entre os especialistas.

Klaas é um defensor da pesquisa contínua. Os esforços atuais para reduzir as emissões globais de gases de efeito estufa não estão avançando com rapidez suficiente para atender às metas do acordo climático de Paris, o que significa que é cada vez mais necessário algum tipo de geoengenharia para manter o aquecimento sob controle, disse ela.

Entre as opções de geoengenharia que foram propostas até agora, ela considera a fertilização com ferro “uma das melhores” e um processo relativamente simples.

Hamilton, por outro lado, disse que "é melhor não ir até lá".

“Eu acho que a história nos mostrou que, quando começamos a mexer com o ambiente, invariavelmente as coisas que não consideramos surgem”, disse ele. “Existem desconhecidos desconhecidos no sistema. Isso seria absolutamente o caso de qualquer uma das opções de geoengenharia sendo discutidas no momento. ”

Mas, enquanto a atividade industrial estiver causando fertilização inadvertida de ferro de qualquer maneira, ele observou, o novo estudo pode ser um bom ponto de partida para entender os efeitos que isso já está tendo nos oceanos globais.

“Antes deste estudo, não tínhamos como medir o componente antrópico in situ”, disse ele. “Para entender as perturbações antropogênicas do sistema, precisamos ser capazes de medi-lo.

“Avançando agora, a ideia, idealmente, é que a gente consiga medir isso em locais que sabemos que serão sensíveis às mudanças nas emissões de ferro devido à atividade antropogênica no futuro, para que possamos ter um controle sobre o quanto estamos perturbando esse sistema ”.

Reimpresso da Climatewire com permissão da E & E News. A E & E fornece cobertura diária de energia essencial e notícias ambientais em.

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