As variações na quantidade de carbono da atmosfera depende do fluxo entre os reservatórios naturais presentes no sistema climático, através de processos biológicos e geológicos. É o caso, por exemplo, dos oceanos e dos ecossistemas terrestres, que podem tanto sequestrar quanto liberar carbono para a atmosfera.
Em escala geológica, de milhares de anos, o ciclo de carbono é dominado pelo fluxo de carbono entre a atmosfera e a litosfera - que é constituída pela crosta terrestre e pelo manto. Estima-se que o sistema climático contenha por volta de 0,001% de todo o carbono da Terra. O restante está no interior do planeta.
As mudanças de fases do sistema climático, registradas no passado da Terra, seriam resultado dos fluxos de carbono entre a atmosfera e a litosfera.
De um lado, ao longo de milênios, o carbono sequestrado da atmosfera se depositaria no fundo dos oceanos. Quando as placas tectônicas afundam em direção ao interior do planeta, elas levariam consigo grandes quantidades do carbono ali depositado.
De outro lado, acreditava-se que o manto emitiria carbono para a atmosfera através do vulcanismo. O CO2 seria emitido especialmente por vulcões no fundo dos oceanos.
Mas estudo de cientistas da Austrália e da Alemanha apontou um outro processo tectônico como fonte geológica de carbono: a separação de placas tectônicas durante a deriva dos continentes.
Quando a placa tectônica de um continente começa a se dividir, desenvolvem-se sistemas de fissuras ou falhas ao longo da crosta terrestre. O maior sistema de fissura atual se encontra no leste da África. Com 6.000 quilômetros de extensão, o sistema cruza a Etiópia, o Quênia e a Tanzânia, terminando no Zimbábue.
Daqui a milhões de anos, a região ocupada por esses países irá se separar do continente africano, formando um grande ilha no leste.
Quantidades significativas de CO2 são emitidas atualmente pelo sistemas de fissuras africano. A hipótese levantada era de que, no passado geológico, dependendo da extensão espacial e temporal, os sistemas de fissuras dos continentes poderia ter influenciado os fluxos de carbono entre a litosfera e a atmosfera.
Para testar a hipótese, os cientistas realizaram um censo mundial dos sistemas de fissuras de placas tectônicas ocorridos nos últimos 200 milhões de anos, durante as eras Mesozóica e Cenozóica. A partir daí, estimaram as taxas de liberação de CO2 dos sistemas identificados longo do tempo.
Com o auxílio de um modelo computacional do ciclo de carbono, o estudo investigou a influência desses fluxos sobre as concentrações atmosféricas e, consequentemente, sobre o sistema climático.
Uma das simulações do modelo reconstruiu a separação do supercontinente Pangea, entre 160 e 100 milhões de anos atrás. Os cientistas identificaram que os sistemas de fissuras da época formavam uma rede com mais de 40.000 quilômetros de extensão.
Os resultados indicaram taxas de emissão de CO2 mais de 300% acima dos valores atuais durante as eras Mesozóica e Cenozóica.
Outro episódio de grandes sistemas de fissuras ocorreu há 55 milhões de anos atrás. Ele teria provocado um aumento das concentrações de CO2 atmosférico para níveis três vezes superiores aos do presente.
Nos dois episódios, o sistema climático entrou em uma fase de estufa, sem a presença de calotas polares.
O estudo permitiu aos cientistas confirmarem a hipótese da ligação entre a deriva continental e mudanças de longo prazo no sistema climático.
Fonte: Centro Alemão de Pesquisa em Geociências
Imagem: EGU blogs, David Pyle/ sistema de fissuras do leste da África
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