Os oceanos retêm 60 vezes mais carbono do que a atmosfera e absorvem quase 30% das emissões de dióxido de carbono (CO₂) provenientes das atividades humanas. Isso significa que o oceano é fundamental para compreender o ciclo global do carbono e, portanto, o nosso clima futuro.

O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) utiliza modelos do sistema terrestre para projetar as mudanças climáticas. Essas projeções informam decisões políticas, sociais e tecnológicas críticas. No entanto, se não pudermos modelar com precisão o ciclo do carbono marinho, não poderemos compreender verdadeiramente como o clima da Terra responderá a diferentes cenários de emissões.

Em uma pesquisa publicada hoje, mostramos que o zooplâncton, pequenos animais que estão na base da cadeia alimentar oceânica, provavelmente é a maior fonte de incerteza na modelagem do ciclo do carbono marinho. Considerar corretamente o impacto deles no ciclo poderia adicionar cerca de 2 bilhões de toneladas às suposições dos modelos atuais sobre a absorção anual de carbono pelo oceano. Isso é mais carbono do que todo o setor de transporte global emite.

O ciclo do carbono marinho é um “termostato” de 3 trilhões de dólares

Aproximadamente 10 bilhões de toneladas de carbono são liberadas na atmosfera a cada ano. No entanto, o oceano rapidamente absorve cerca de 3 bilhões de toneladas dessas emissões, tornando nosso clima mais frio e hospitaleiro. Se atribuirmos um preço ao carbono na taxa que o IPCC acredita ser necessária para limitar o aquecimento a 1,5°C, isso resulta em mais de 3 trilhões de dólares em reduções de emissões alcançadas naturalmente pelo oceano a cada ano.

No entanto, sabemos que o tamanho do sumidouro de carbono oceânico já mudou no passado, e até mesmo pequenas mudanças podem levar a grandes mudanças na temperatura da atmosfera. Assim, entendemos que o oceano atua como um termostato para nosso clima. Mas o que controla o ajuste?

Evidências geológicas extensivas sugerem que a vida marinha microscópica pode estar no controle. O fitoplâncton realiza fotossíntese e consome tanto CO₂ quanto todas as plantas terrestres.

Quando o fitoplâncton morre, ele afunda e aprisiona grande parte de seu carbono nas profundezas do oceano. Esse carbono pode permanecer lá por séculos a milênios, trancado com segurança, fora do alcance da atmosfera.

Quaisquer mudanças na eficiência dessa bomba biológica de carbono serão sentidas na atmosfera e alterarão nosso clima. Alguns até propuseram melhorar essa bomba biológica através da fertilização artificial do oceano com ferro para estimular o fitoplâncton. É possível que isso possa sequestrar até 20% adicionais das nossas emissões anuais de CO₂.

Certo pelas razões erradas

Apesar de sua importância para o clima global e para a produção de alimentos, existem grandes lacunas em nosso entendimento de como o ciclo do carbono marinho deve mudar. A maioria dos modelos do sistema terrestre divergem em relação à forma como os principais componentes do ciclo irão responder a um clima em mudança. Os modelos simplesmente não conseguem concordar sobre o que acontecerá com:

a produção primária líquida – o carbono consumido pelo fitoplâncton, resultando no crescimento de plantas marinhas na base da cadeia alimentar;
a produção secundária – o crescimento do zooplâncton, que é um indicador para a pesca, já que os peixes se alimentam de zooplâncton;
a produção de exportação – a bomba biológica do carbono transferido para o mar profundo.
Para identificar o que pode estar indo mal, comparamos o ciclo do carbono marinho em 11 modelos do sistema terrestre do IPCC. Descobrimos que a maior fonte de incerteza é a rapidez com que o zooplâncton consome suas presas de fitoplâncton, conhecida como pressão de pastejo.

Os modelos diferem enormemente em suas suposições sobre essa pressão de pastejo. Mesmo que o zooplâncton fosse exposto exatamente à mesma quantidade de fitoplâncton, a taxa de pastejo mais alta assumida seria quase 100 vezes mais rápida do que a taxa mais lenta.

Isso ocorre porque alguns modelos assumem efetivamente que o oceano está totalmente povoado por camarões de pastejo lento. Outros assumem que está repleto exclusivamente de ciliados microscópicos que pastejam rapidamente. Na realidade, nenhum desses cenários é verdadeiro.

Os modelos precisam compensar essas grandes diferenças no pastejo do zooplâncton fazendo suposições adicionais sobre o quão rápido o fitoplâncton cresce e quão rapidamente o zooplâncton morre. Juntas, essas diferenças podem ser equilibradas de uma forma que permite que a maioria dos modelos simule a quantidade atual de carbono consumida pelo fitoplâncton e transferida para o mar profundo.

No entanto, isso só é possível porque podemos observar quais valores esses processos devem ter. Podemos ajustar os modelos até garantir que eles cheguem à resposta correta.

No entanto, embora nossos melhores modelos possam recriar admiravelmente o oceano atual, eles o fazem por razões diferentes e com suposições dramaticamente diferentes sobre o papel do zooplâncton. Isso significa que esses modelos são construídos com maquinário fundamentalmente diferente. Quando usados para testar cenários futuros de emissões, eles projetarão resultados fundamentalmente diferentes.

Não podemos saber quais projeções estão corretas a menos que conheçamos o verdadeiro papel do zooplâncton.

Pequenos plânctons com um grande impacto

Realizamos um experimento de sensibilidade para mostrar como pequenas mudanças no pastejo do zooplâncton podem alterar dramaticamente o ciclo do carbono marinho. Consideramos dois conjuntos de experimentos, um controle e outro no qual aumentamos tanto as taxas de pastejo do zooplâncton quanto as taxas de crescimento do fitoplâncton, de forma que ambos estivessem ajustados para o mesmo consumo total de carbono pelo fitoplâncton.

Esse aumento na rapidez com que o zooplâncton pode pastejar foi apenas uma fração da diferença entre as taxas de pastejo assumidas nos modelos do IPCC. Apesar disso, descobrimos que mesmo esse pequeno aumento levou a uma enorme diferença na porcentagem de carbono consumido pelo fitoplâncton que acabou sendo exportado para as profundezas e transferido na cadeia alimentar.

O armazenamento de carbono oceânico aumentou em 2 bilhões de toneladas por ano. O consumo de carbono pelo zooplâncton aumentou em 5 bilhões de toneladas.

Do ponto de vista climático, isso é o dobro do potencial teórico máximo da fertilização com ferro. Do ponto de vista da pesca, isso leva a um aumento de 50% no tamanho da população global de zooplâncton, que é a base alimentar de muitos peixes. Isso é importante para o fornecimento global de alimentos, já que o oceano alimenta 10% da população mundial.

Este trabalho mostra que precisamos melhorar tanto nosso entendimento quanto a modelagem do zooplâncton. Com recursos limitados e um imenso oceano, nunca teremos observações suficientes para construir modelos perfeitos. No entanto, novas tecnologias para medir o zooplâncton estão facilitando a obtenção de medidas autônomas e de alta resolução de muitas variáveis importantes.

Devemos fazer um esforço conjunto para aproveitar essas novas tecnologias e entender melhor o papel do zooplâncton no ciclo do carbono marinho. Seremos então capazes de reduzir as incertezas sobre os estados climáticos futuros, avançar em nossa capacidade de avaliar a remoção de CO₂ baseada no oceano e melhorar as projeções globais de pesca.

Fonte: The Conversation