Este artigo foi publicado originalmente em conversa. A publicação contribuiu com este artigo para Space.com Vozes de especialistas: colunas e insights.
Nosso planeta passou por mudanças climáticas dramáticas ao longo de sua história, oscilando entre períodos frios de “casa de gelo” e períodos quentes de “casa de gelo”.estufa” estado.
Os cientistas há muito ligam estes mudanças climáticas Flutuações no dióxido de carbono na atmosfera. No entanto, novas pesquisas mostram que a fonte deste carbono e as forças motrizes por trás dele são mais complexas do que se pensava anteriormente.
Na verdade, a forma como as placas tectónicas se movem através da superfície da Terra desempenha um papel importante e anteriormente subestimado no clima. O carbono não aparece apenas onde as placas se encontram. aqueles lugares placas tectônicas A distância um do outro também é importante.
Nossa nova pesquisa é publicada na revista Comunicações, Terra e Meio Ambiente Revelou como as placas tectônicas da Terra ajudaram a moldar o clima global nos últimos 540 milhões de anos.
Um olhar mais atento sobre o ciclo do carbono
Na fronteira onde as placas da Terra se encontram, vemos uma série de vulcões chamados arco vulcânico. 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 responsáveis pela injeção de dióxido de carbono na atmosfera.
Nossas descobertas desafiam essa visão. Em vez disso, acreditamos que as dorsais meso-oceânicas e as fendas continentais (onde as placas tectónicas se separam) desempenham um papel mais importante na condução do ciclo do carbono da Terra ao longo do tempo geológico.
Isto ocorre porque os oceanos do mundo absorvem grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera. Eles armazenarão a maior parte deles 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 estas rochas se movem em torno da Terra, impulsionadas pelas placas tectónicas, podem eventualmente cruzar-se com zonas de subducção (para onde convergem as placas tectónicas). Isso libera seu dióxido de carbono de volta à atmosfera.
Isso é chamado de “ciclo profundo do carbonoPara rastrear o fluxo de carbono entre o derretimento do interior da Terra, as placas oceânicas e a atmosfera, podemos usar modelos computacionais de como as placas tectônicas migram ao longo do tempo geológico.
o que encontramos
Utilizando modelos computacionais para reconstruir como a Terra movimenta o carbono armazenado nas suas placas crustais, fomos capazes de prever os climas dominantes de estufa e de gelo nos últimos 540 milhões de anos.
Durante o período de estufa, quando a Terra aqueceu, foi libertado mais carbono do que capturado nas rochas carbonáceas. Em contraste, durante os climas glaciais, o sequestro de carbono nos oceanos da Terra dominou, reduzindo os níveis atmosféricos de dióxido de carbono e desencadeando o arrefecimento.
Uma das principais conclusões do nosso estudo é o papel crítico dos sedimentos do fundo do mar na regulação do dióxido de carbono atmosférico. À medida que as placas tectônicas da Terra se movem lentamente, elas carregam consigo sedimentos ricos em carbono que eventualmente retornam ao interior da Terra através de um processo chamado subducção.
Mostramos que este processo é um fator importante para determinar se a Terra está em estado de estufa ou de gelo.
Mudanças na compreensão dos processos do arco vulcânico
Historicamente, as emissões de carbono provenientes de arcos vulcânicos têm sido consideradas uma das maiores fontes de dióxido de carbono atmosférico.
No entanto, este processo só se tornou dominante nos últimos 120 milhões de anos, graças à Calcificação planctônica. Essas pequenas criaturas marinhas pertencem à família do fitoplâncton e seu principal talento é converter carbono dissolvido em calcita. eles têm uma responsabilidade Sequestro de grandes quantidades de carbono atmosférico em sedimentos ricos em carbono depositados no fundo do mar.
Os calcificadores planctônicos evoluíram há apenas cerca de 200 milhões de anos e se espalharam pelos oceanos do mundo há cerca de 150 milhões de anos. Como resultado, enormes quantidades de carbono foram expelidas na atmosfera ao longo de arcos vulcânicos ao longo dos últimos 120 milhões de anos, em grande parte devido aos depósitos ricos em carbono criados por estes organismos.
Antes disso, descobrimos que as emissões de carbono dorsal meso-oceânica As fendas continentais (áreas onde as placas tectônicas divergem) na verdade contribuem mais para o dióxido de carbono atmosférico.
Uma nova perspectiva sobre o futuro
Nossas descobertas fornecem novos insights sobre como os processos tectônicos da Terra moldaram e continuam a moldar o nosso clima.
Estes resultados sugerem que o clima da Terra é impulsionado por mais do que apenas o carbono atmosférico. Em vez disso, o clima é afectado por um equilíbrio complexo entre as emissões de carbono na superfície da Terra e a forma como ficam presas nos sedimentos do fundo do oceano.
A investigação também fornece informações importantes para modelos climáticos futuros, especialmente no contexto das atuais preocupações climáticas. concentração de dióxido de carbono aumenta.
Sabemos agora que o ciclo natural do carbono da Terra, influenciado pelas mudanças nas placas tectónicas sob os nossos pés, desempenha um papel crucial na regulação do clima da Terra.
Compreender esta perspectiva profunda do tempo pode ajudar-nos a prever melhor o futuro cenários climáticos e O impacto contínuo das atividades humanas.
