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Ciclo do carbono nos oceanos

Ciclo do carbono nos oceanos (IPCC)

O ciclo do carbono nos oceanos (ou ciclo marinho do carbono) é composto por processos que trocam carbono entre vários reservatórios no oceano, bem como entre a atmosfera, o interior da Terra e o fundo do mar. O ciclo do carbono é o resultado de muitas forças que interagem em várias escalas de tempo e espaço, que fazem o carbono circular pelo planeta, garantindo que ele esteja disponível globalmente. O ciclo oceânico do carbono é um processo central para o ciclo global do carbono e abrange tanto o carbono inorgânico [en] (carbono não associado a um ser vivo, como o dióxido de carbono) quanto o carbono orgânico (carbono que é, ou foi, incorporado a um ser vivo). Parte do ciclo do carbono marinho compreende a transformação do carbono entre matéria viva e não viva.

Três processos principais (ou bombas) que compõem o ciclo do carbono marinho trazem o dióxido de carbono (CO2) atmosférico para o interior do oceano e o distribuem pelos ecossistemas marinhos. Essas três bombas são: (1) a bomba de solubilidade, (2) a bomba de carbonato e (3) a bomba biológica. O total de carbono ativo na superfície da Terra por períodos inferiores a 10 000 anos é de aproximadamente 40 000 gigatoneladas de C (Gt C, uma gigatonelada é um bilhão de toneladas, ou o peso de aproximadamente 6 milhões de baleias azuis), e cerca de 95% (~38 000 Gt C) é armazenado no oceano, principalmente como carbono inorgânico dissolvido [en].[1][2] A diversidade do carbono inorgânico dissolvido no ciclo de carbono marinho é o principal controlador da química ácido-base nos oceanos.

As plantas e as algas da Terra (produtores primários) são responsáveis pelos maiores fluxos anuais de carbono. Embora a quantidade de carbono armazenada na biota marinha (~3 GtC) seja muito pequena em comparação com a vegetação terrestre (~610 GtC), a quantidade de carbono trocada (o fluxo) por esses grupos é quase igual - cerca de 50 GtC cada.[1] Os organismos marinhos vinculam os ciclos de carbono e oxigênio por meio de processos como a fotossíntese.[1] O ciclo do carbono marinho também está biologicamente ligado aos ciclos do nitrogênio e do fósforo por uma relação estequiométrica quase constante C:N:P de 106:16:1, também conhecida como relação Redfield Ketchum Richards (RKR),[3] que afirma que os organismos tendem a absorver nitrogênio e fósforo incorporando novo carbono orgânico. Da mesma forma, a matéria orgânica decomposta por bactérias libera fósforo e nitrogênio.

Com base nas publicações da NASA, da Organização Meteorológica Mundial, do IPCC e do Conselho Internacional para a Exploração do Mar, bem como de cientistas da NOAA, do Instituto Oceanográfico de Woods Hole, do Instituto de Oceanografia Scripps, da CSIRO e do Laboratório Nacional de Oak Ridge, os impactos humanos no ciclo do carbono marinho são significativos.[4][5][6] Antes da Revolução Industrial, o oceano era uma fonte líquida de CO2 para a atmosfera, enquanto agora a maior parte do carbono que entra no oceano vem do dióxido de carbono atmosférico (CO2).[7]

Nas últimas décadas, o oceano atuou como um sumidouro de CO2 antropogênico, absorvendo cerca de um quarto do CO2 produzido pelos seres humanos por meio da queima de combustíveis fósseis e mudanças no uso da terra.[8] Ao fazer isso, o oceano agiu como um amortecedor, retardando um pouco o aumento dos níveis de CO2 atmosférico. No entanto, essa absorção de CO2 antropogênico também causou a acidificação dos oceanos.[7][9] A mudança climática, resultado desse excesso de CO2 na atmosfera, aumentou a temperatura do oceano e da atmosfera.[5] A taxa reduzida de aquecimento global ocorrida entre 2000 e 2010[10] pode ser atribuída a um aumento observado no conteúdo de calor do oceano superior.[11][12]

  1. ↑ a b c Schlesinger, William H.; Bernhardt, Emily S. (2013). Biogeochemistry: an analysis of global change (em inglês) 3d edition ed. Amsterdam Boston: Elsevier/Academic Press. ISBN 9780123858740 
  2. ↑ Falkowski, P.; Scholes, R. J.; Boyle, E.; Canadell, J.; Canfield, D.; Elser, J.; Gruber, N.; Hibbard, K.; Högberg, P. (13 de outubro de 2000). «The Global Carbon Cycle: A Test of Our Knowledge of Earth as a System». Science (em inglês). 290 (5490): 291–296. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.290.5490.291. Consultado em 19 de dezembro de 2024 
  3. ↑ Redfield, Alfred C. (1958). «The Biological Control of Chemical Factors in the Environment». American Scientist (em inglês). 46 (3): 230A–221. ISSN 0003-0996. Consultado em 19 de dezembro de 2024 
  4. ↑ «The Carbon Cycle». earthobservatory.nasa.gov (em inglês). 16 de junho de 2011. Consultado em 20 de dezembro de 2024 
  5. ↑ a b «AR5 Climate Change 2013: The Physical Science Basis». IPCC (em inglês). Consultado em 20 de dezembro de 2024 
  6. ↑ «Sabine et al. - The Oceanic Sink for Anthropogenic CO2». www.pmel.noaa.gov (em inglês). Consultado em 20 de dezembro de 2024 
  7. ↑ a b Ocean acidification due to increasing atmospheric carbon dioxide (PDF) (em inglês). London: The Royal Society. 2005. ISBN 0-85403-617-2 
  8. ↑ Friedlingstein, Pierre; O'Sullivan, Michael; Jones, Matthew W.; Andrew, Robbie M.; Bakker, Dorothee C. E.; Hauck, Judith; Landschützer, Peter; Le Quéré, Corinne; Luijkx, Ingrid T. (5 de dezembro de 2023). «Global Carbon Budget 2023». Earth System Science Data (em inglês). 15 (12): 5301–5369. ISSN 1866-3516. doi:10.5194/essd-15-5301-2023. Consultado em 20 de dezembro de 2024 
  9. ↑ Zeebe, Richard E.; Wolf-Gladrow, Dieter A. (2001). CO₂ in seawater: equilibrium, kinetics, isotopes. Col: Elsevier oceanography series (em inglês). Amsterdam ; New York: Elsevier. ISBN 978-0444509468 
  10. ↑ Knight, J. (2009). «Global oceans: Do global temperature trends over the last decade falsify climate predictions?». Bulletin of the American Meteorological Society (em inglês). 90: 56–57 
  11. ↑ Boyer, Tim. «Global Ocean Heat and Salt Content - Seasonal, Yearly, and Pentadal Fields». www.ncei.noaa.gov (em inglês). Consultado em 20 de dezembro de 2024 
  12. ↑ Guemas, Virginie; Doblas-Reyes, Francisco J.; Andreu-Burillo, Isabel; Asif, Muhammad (julho de 2013). «Retrospective prediction of the global warming slowdown in the past decade». Nature Climate Change (em inglês). 3 (7): 649–653. ISSN 1758-678X. doi:10.1038/nclimate1863. Consultado em 20 de dezembro de 2024 
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