E8 Ciclo Global do Carbono e Gases Traços

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O ciclo global do carbono descreve o movimento do carbono entre quatro reservatórios principais: a atmosfera, que contém cerca de 870 gigatoneladas de carbono; o oceano, que contém cerca de 38.000 gigatoneladas de carbono; a biosfera terrestre, que contém cerca de 2.600 gigatoneladas de carbono; e a litosfera geológica, que contém mais de 60 milhões de gigatoneladas de carbono. A perturbação antropogênica, com emissões atuais próximas a 10 gigatoneladas de carbono por ano, está deslocando esse ciclo global do carbono do equilíbrio que manteve durante o Holoceno, o mesmo período dos últimos milhares de anos em que o sistema climático permaneceu relativamente estável.

O modelo dinâmico desse ciclo global do carbono acopla três processos distintos: a química do dióxido de carbono dissolvido no oceano, que se equilibra com várias formas de carbono inorgânico dissolvidas na água do mar; a fotossíntese e a respiração nos ecossistemas terrestres, que removem e liberam dióxido de carbono da atmosfera dependendo da estação do ano e da quantidade de vegetação ativa; e a oxidação do metano na atmosfera, que o converte em dióxido de carbono ao longo do tempo. Esses três processos acoplados determinam a quantidade de carbono que se move entre a atmosfera, o oceano e a biosfera terrestre em um dado momento.

De toda a perturbação antropogênica emitida a cada ano, a fração atmosférica mede a proporção dessas emissões que permanece na atmosfera em vez de ser absorvida por outro reservatório no ciclo global do carbono: essa fração atmosférica é de cerca de 44%, o que significa que os sumidouros naturais do ciclo global do carbono — o oceano e a biosfera terrestre — absorvem os 56% restantes da perturbação antropogênica emitida a cada ano. No entanto, a capacidade desses sumidouros naturais de continuar absorvendo essa mesma proporção de perturbação antropogênica pode se saturar: se os sumidouros naturais do ciclo global do carbono se saturarem, uma fração atmosférica maior que os atuais 44% permaneceria permanentemente na atmosfera para o mesmo nível de emissões.

Dois ciclos de retroalimentação entre carbono e clima são especialmente cruciais para o ciclo global do carbono. O primeiro é o do permafrost, que contém cerca de 1.700 gigatoneladas de carbono acumulado: se o permafrost derreter, ele libera dióxido de carbono e metano adicionais na atmosfera, e esse dióxido de carbono e metano adicionais aquecem ainda mais o sistema climático, que por sua vez derrete mais permafrost, fechando um ciclo de feedback positivo entre o carbono liberado pelo permafrost e o aquecimento do sistema climático. O segundo ciclo de feedback entre carbono e clima ocorre no oceano: o oceano acidificou-se, com uma queda de um décimo de unidade em sua escala de acidez desde a era pré-industrial, e esse aumento da acidez oceânica pode enfraquecer a bomba biológica de carbono, o mecanismo pelo qual os organismos marinhos afundam carbono orgânico da superfície do oceano para o fundo do oceano. Se a bomba biológica de carbono enfraquecer, o oceano remove menos carbono da atmosfera do que antes, deixando uma fração ainda maior transportada pelo ar na atmosfera.

Tanto o feedback do permafrost quanto a acidificação dos oceanos atuam na mesma direção: afastam o ciclo global do carbono do equilíbrio do Holoceno, com o qual esta descrição começou, e o fazem precisamente reduzindo a capacidade dos sumidouros naturais de absorver perturbações antropogênicas, em vez de deixar essa capacidade de absorção intacta. Assim, o ciclo global do carbono, que descreve o movimento do carbono entre a atmosfera, o oceano, a biosfera terrestre e a litosfera geológica, acaba respondendo às perturbações antropogênicas não apenas com o deslocamento direto de carbono para a atmosfera, mas também com feedbacks que amplificam esse mesmo deslocamento ao longo do tempo.

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