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Nosso planeta passou por mudanças climáticas dramáticas ao longo de sua história, oscilando entre períodos congelantes de “casa de gelo” e períodos quentes “Estufa“Informa.
Os cientistas associam isso há muito tempo Mudanças climáticas Flutuações no dióxido de carbono atmosférico. No entanto, uma nova investigação revela que a fonte deste carbono – e as forças motrizes por detrás dele – são mais complexas do que se pensava anteriormente.
Na verdade, a forma como as placas tectónicas se movem em torno da superfície da Terra desempenha um papel importante e anteriormente não apreciado no clima. O carbono não fica exposto apenas onde as placas tectônicas se encontram. Locais existentes Placas tectônicas Afastar-se um do outro também é significativo.
Nosso novo estudo, publicado na revista Comunicação, Terra e Meio Ambiente Ele esclarece como as placas tectônicas da Terra ajudaram a moldar o clima global nos últimos 540 milhões de anos.
Uma visão mais aprofundada do ciclo do carbono
Nos limites para onde convergem as placas tectônicas da Terra, temos cadeias de vulcões Arcos vulcânicos. O derretimento associado a esses vulcões libera carbono preso nas rochas há milhares de anos e o traz para a superfície da Terra.
Historicamente, acredita-se que esses arcos vulcânicos sejam os principais culpados pela injeção de dióxido de carbono na atmosfera.
Nossas descobertas desafiam essa visão. Em vez disso, sugerimos que as dorsais meso-oceânicas e as fendas continentais – locais onde as placas tectónicas se espalham – desempenham um papel mais significativo na condução dos ciclos de carbono da Terra ao longo do tempo geológico.
Isto ocorre porque os oceanos do mundo sequestram grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera. A maioria deles está armazenada em rochas ricas em carbono no fundo do mar. Ao longo de milhares de anos, este processo pode criar centenas de metros de sedimentos ricos em carbono no fundo do oceano.
À medida que essas rochas se movem ao redor da Terra com as placas tectônicas, elas podem eventualmente cortar zonas de subducção – locais para onde as placas tectônicas convergem. Isso libera sua carga de dióxido de carbono de volta à atmosfera.
É conhecido como “O ciclo profundo do carbonoModelos computacionais de como as placas tectônicas se moveram ao longo do tempo geológico podem ser usados para rastrear o fluxo de carbono entre o interior derretido da Terra, as placas oceânicas e a atmosfera.
O que encontramos
Usando modelos computacionais para reconstruir como a Terra movimenta o carbono armazenado nas placas tectônicas, fomos capazes de prever os principais climas de estufa e de gelo nos últimos 540 milhões de anos.
Durante os períodos de estufa – quando a Terra estava mais quente – foi libertado mais carbono do que aquele que ficou preso nas rochas que contêm carbono. Por outro lado, durante o clima Icehouse, o sequestro de carbono dominou os oceanos da Terra, reduzindo os níveis atmosféricos de dióxido de carbono e provocando o resfriamento.
Um dos aspectos principais do nosso estudo é o importante papel dos sedimentos do fundo do mar na regulação do dióxido de carbono atmosférico. À medida que as placas tectónicas da Terra se movem lentamente, transportam sedimentos ricos em carbono que eventualmente regressam ao interior da Terra através de um processo denominado subducção.
Mostramos que este processo é um fator importante para determinar se a Terra está em estado de estufa ou de gelo.
Mudando a compreensão do papel dos arcos vulcânicos
Historicamente, o carbono emitido pelos arcos vulcânicos tem sido considerado uma das maiores fontes de dióxido de carbono atmosférico.
No entanto, este processo tornou-se dominante apenas nos últimos 120 milhões de anos. Calcificadores plancticos. Esses minúsculos organismos marinhos pertencem à família do fitoplâncton, cuja principal habilidade é converter carbono dissolvido em calcita. Eles são responsáveis Sequestrar o carbono atmosférico em sedimentos ricos em carbono no fundo do mar.
Os calcificadores planctônicos evoluíram há cerca de 200 milhões de anos e se espalharam pelos oceanos do mundo há cerca de 150 milhões de anos. Portanto, grandes quantidades de carbono foram emitidas para a atmosfera ao longo dos arcos vulcânicos ao longo dos últimos 120 milhões de anos, em grande parte devido aos sedimentos ricos em carbono produzidos por estes organismos.
Antes disso, encontramos emissões de carbono Cordilheiras mediterrâneas E as fendas continentais – regiões onde as placas tectónicas divergem – na verdade contribuíram de forma mais significativa para o dióxido de carbono atmosférico.
Uma nova perspectiva para o futuro
Nossas descobertas fornecem uma nova perspectiva sobre como os processos tectônicos da Terra moldaram e continuarão a moldar o nosso clima.
Estes resultados sugerem que o clima da Terra não é impulsionado apenas pelo carbono atmosférico. Em vez disso, o clima é afectado pelo equilíbrio complexo entre as emissões de carbono da superfície da Terra e a forma como ficam retidas nos sedimentos do fundo do oceano.
O estudo também fornece informações importantes para modelos climáticos futuros, especialmente no contexto das preocupações atuais Aumento dos níveis de dióxido de carbono.
Sabemos agora que o ciclo natural do carbono da Terra, afectado pelas mudanças nas placas tectónicas sob os nossos pés, desempenha um papel importante na regulação do clima do planeta.
Compreender esta perspectiva temporal profunda pode ajudar-nos a prever melhor o futuro Cenas climáticas e o Efeitos persistentes da atividade humana.
