domingo, 4 de março de 2012

Uma lição do passado longínquo

Um novo artigo publicado pela revista Science no primeiro número de Março indicia que a acidificação, consequência do aumento de dióxido de carbono na atmosfera, poderá ter graves consequências para a vida nos Oceanos da Terra. O estudo analisa quatro períodos de extinções em massa que aconteceram nos últimos 300 milhões de anos que se pensa ter sido provocado pela acidificação dos oceanos. E os resultados não são animadores!

Nem todo o dióxido de carbono libertado na queima de combustíveis se mantém na atmosfera. Pelo menos um quarto do dióxido de carbono é “absorvido” pelos (dissolvido nos) oceanos, que funciona como um espécie de reserva. A distribuição do dióxido de carbono entre os oceanos e a atmosfera terrestre mantêm um equilíbrio precário como uma consequência muito importante, a variação do pH da água dos oceanos.

O dióxido dissolvido nos oceanos reage com a água. Nesta reacção são libertados iões de H+, o que provoca a diminuição do pH, ou seja, a acidificação dos oceanos. Para contrariar o excesso de iões H+, estes reagem com os iões de carbonato presentes na água, como mostra a figura seguinte (Crédito: NOAA).



Mas a maior fonte de iões carbonato no oceano é o carbonato de cálcio, o maior constituinte de conchas e esqueletos de animais marinhos como os moluscos, crustáceos e corais. É responsável pela sua dureza. A falta de carbonato de cálcio provoca a diminuição do número destes animais. E como estes animais servem de alimento a outros (são a base da pirâmide alimentar), uma diminuição brusca e extensa pode provocar a perda de biodiversidade em ecossistemas marinhos e até a extinção de muitas espécies de animais.

Os investigadores concluíram que a acidificação dos oceanos, causada por um aumento repentino de dióxido de carbono na atmosfera, foi responsável, pelo menos em parte, pela extinção em massa em três dos períodos de extinções em massa avaliados no artigo da Science. As extinções do final do Permiano, acerca de 252 milhões de anos e do final do Triássico, acerca de 201 milhões de anos foram provocadas por grandes erupções vulcânicas. A extinção causada pelo Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno, aconteceu acerca de 55 milhões de anos e foi provocada por um aumento “súbito” do nível de metano na atmosfera de origem ainda não totalmente conhecida.

Segundo os autores do artigo da Science, o caso mais grave (e comprovado) de acidificação dos oceanos ocorreu durante o Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno, quando a duplicação da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera provocou um aumento médio da temperatura terrestre de 5 a 6 ºC em apenas 5 000 anos. O dióxido de carbono dissolvido nos oceanos nessa época provocou uma diminuição de pH de 0,45.

Desde meados do século XIX, quando a utilização industrial de combustíveis se foi generalizando, a quantidade de dióxido na atmosfera aumentou 30%, de 280 ppm (partes por milhão) para 393 ppm. Nos oceanos este aumento correspondeu a uma acidificação da água também de 30% e o pH dos oceanos desceu 0,1. Prevê-se que em 2100 o pH dos oceanos será de 7,8, ou seja 0,3 mais baixo que actualmente. Esta descida corresponde a uma acidificação de 150% o valor mais ácido dos oceanos nos últimos 20 milhões de anos.

Embora a descida de pH dos oceanos actual seja menor do que a que ocorreu durante o Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno, ela acontece num período de menos de 300 anos, muito menor do que aconteceu há 56 milhões de anos atrás (uma descida de pH de 0,45 em 5 000 anos).

A figura seguinte mostra o que acontece à concha de uma borboleta marinha da espécie Limacina helicina quando é colocada em água com um pH de 7,8 (valor de pH previsto para a água dos oceanos em 2100). As borboletas marinhas (assim chamadas porque têm duas “asas” que utilizam para se mover na água) são pequenos moluscos do tamanho de uma ervilha. Este tipo molusco é um elemento muito importante da cadeia alimentar, servindo de alimento a animais tão diversos como o krill e baleias. São também a maior fonte de alimento dos salmões jovens do Pacífico norte (Crédito: Russ Hopcroft/UAF e National Geographic Images).


À esquerda é possível ver uma fotografia de um L. helicina saudável. As quatro figuras seguintes relatam o que acontece a uma concha de L. helicina quando colocada em água com os níveis de pH e de ião carbonato previstos para 2100. A medida que o tempo passa as características da concha vão-se alterando até que, ao fim de 45 dias, a concha está seriamente deformada. Seria impossível para o molusco viver naquela concha.


Notas:
(1) Este texto explica melhor a forma como a dissolução de dióxido de carbono provoca a acidificação dos oceanos.

(2) Os autores do artigo da Science concluíram que no final do Permiano as erupções vulcânicas provocaram o aumento da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera e a extinção de 96% das espécies marinhas da época. Mas não foi possível determinar a variação do pH e de iões carbonato nos oceanos nesse período. No final do Triássico as erupções vulcânicas provocaram a duplicação da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera, provocando o colapso das populações de corais e o desaparecimento de muitas espécies de animais marinhos. No entanto os autores do artigo não conseguiram provar qual o maior culpado pelo desaparecimento dos corais, a diminuição do pH ou o aquecimento global sofrido nessa altura.

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