A mais nova ameaça para acelerar o aquecimento global: O Permasfort

Nas matérias anteriores, relatamos algumas discussões sobre o resfriamento e  aquecimento global, o perigo do CO² na atmosfera, mudanças climáticas,  dentre outros. Mas um novo perigo parece assustar os ambientalistas, o Permasfort , uma nova incógnita que acelera o aquecimento da terra.

O Ártico está se aquecendo quase duas vezes mais rápido que o resto do mundo. Esta tendência de aquecimento, que já está afetando os ecossistemas do Ártico e as pessoas que dependem dele, tem sido monitorada de perto nas últimas décadas. O aquecimento acelerado no Ártico é resultado dos efeitos acumulados do mecanismo de “realimentação positiva” que opera ali.

Realimentação positiva é uma reação a um estímulo inicial que amplifica o efeito deste estímulo e uma realimentação negativa reduz os efeitos do estímulo inicial.

Para os estudos do Ártico, alguns ciclos de realimentação ou (feed-back) são muito conhecidos e compreendidos, enquanto alguns só foram reconhecidos recentemente. Outros estão relacionados a mudanças na circulação dos oceanos, reduzida devido ao aumento de água doce entrando nos oceanos pelo derretimento de gelo, terrestre e marítimo, assim como mais chuvas e enxurradas. Mas a liberação de metano pelo degelo de solos permafrost e de depósitos de hidrato de metano ainda é uma incógnita.

O metano tem uma vida relativamente curta na atmosfera, de aproximadamente 10 anos, com um impacto 25 vezes maior do que o do dióxido de carbono sobre a atmosfera. Ele é um importante causador do aquecimento global. Descobertas recentes acerca da possível liberação de metano com o degelo do permafrost e depósitos de hidratos sugerem que há motivos para fortes preocupações.

O Permafrost é o solo que ficou congelado por dois ou mais anos consecutivos. Ele está por baixo da maior parte da paisagem ártica, variando de alguns a centenas de metros de espessura. O permafrost promove a formação e a persistência de lagos, que chegam a cobrir de 20 a 30% de algumas regiões do Ártico. Quando o permafrost derrete, ele cria o thermokarst: uma paisagem de solo desmoronado e afundando como novos ou maiores lagos, terras inundadas e crateras na superfície. Grandes extensões das regiões boreais e subárticas são reminiscências de thermokarsts antigos.

Um modelo combinado de áreas alagadas (pântanos) e dinâmicas climáticas também prevê que as emissões da região irão dobrar, sendo que esses cenários não consideram as complexas interações entre as dinâmicas dos thermokarst, queimadas e mudanças na hidrologia das áreas alagadas e turfosas.

Existem pelo menos 3 mecanismos  diferentes do aumento dessas emissões de metano:

1. A camada que foi derretida ou ativa afunda no solo que se mantém úmido, produzindo condições anaeróbicas que favorecem a decomposição de matéria orgânica e depósitos de turfa por micróbios que produz metano.
2. A expansão e aquecimento dos lagos de thermokarst levam a maior decomposição de matéria orgânica antiga, devido ao seu descongelamento, na qual as torna disponível para micróbios produtores de metano.
3. No derretimento que chega a atingir as camadas nas quais o metano encontra-se preso no gelo, formando depósitos de hidrato, a desestabilização dos regimes de temperatura e pressão pode liberar grande quantidade de metano tanto de áreas terrestres quanto marinhas de permafrost.

Existem claras evidências que o número e a área dos lagos de thermokarst no norte da Sibéria estão aumentando assim também como os hotsposts de emissões de metano relacionados.

Metano em terra

Esse material chamado de hidratos ou clathrates de metano encontra-se congelado. Clathrate é um termo de uso geral para um composto químico no qual moléculas de uma substância estão fisicamente envolvidas por uma estrutura em forma de gaiola ou enrolados formada por moléculas de outra substância. A maioria dos hidratos que existem na Terra contém metano e estão dispersos em pequenas concentrações sobre pressão no fundo de sedimentos por todo o mundo. Hidratos de metano tornam-se instáveis quando a temperatura aumenta e a pressão cai e o metano escapa para a atmosfera, onde ele funciona como um poderoso gás do efeito estufa. Consequentemente, o metano reage com o oxigênio atmosférico e converte-se em dióxido de carbono e água. O carbono de hidratos de metano irá, eventualmente, acumular-se na atmosfera como dióxido de carbono, assim como acontece com o proveniente dos combustíveis fósseis.

           Metano nos Oceanos

 A maioria do metano está sedimentada nos oceanos a centenas de metros abaixo do solo oceânico. Os depósitos são formados quando carbono orgânico, produzido por fitoplancton na superfície dos oceanos, afunda até o solo oceânico e é enterrado e compactado juntamente com planctos e lodos terrestres. Sedimentos continuam a acumularem-se por centenas ou milhares de anos. Eventualmente, centenas de metros abaixo do solo oceânico os micróbios produzem metano dos restos dos planctos. Se for produzido metano suficiente, parte dele pode migrar para cima, em direção ao solo oceânico e produzir cristais maciços de gases de hidrato congelados.

Metano originado de depósitos de hidrato submarinos pode deixar sedimentos em três possíveis formas que podem ser dissolvidas em bolhas e pedaços de hidrato. Metano dissolvido é quimicamente instável nas colunas de oxigênio dos oceanos, nas quais ele se converte em dióxido de carbono; Bolhas de metano são capazes, normalmente, de subir apenas algumas centenas de metros em uma coluna, antes de dissolverem-se. Pedaços de hidratos flutuam como gelo na água, assim sendo carregando metano para a atmosfera de maneira muito mais eficiente do que as soluções ou em bolhas.

Hidratos em formas de gás associado a solos pemasfrost

Hidratos são também encontrados em depósitos associados ao permafrost, no Ártico. Contudo, como a estabilidade do hidrato depende da alta pressão relativa, eles não devem permanecer no permafrost raso. A compactação do solo também influencia. Às vezes, a água em uma temperatura próxima de 0ºC pode criar uma camada de gelo no solo, capaz de aumentar a pressão sobre os poros das rochas e do solo abaixo.

Hidratos de metano presos em sedimentos e solos podem ficar expostos a água dos oceanos ao longo do litoral ártico, que está derretendo. Quando o gelo derrete e o solo se descongela, a superfície rui e mais gelo, solo e sedimentos ficam expostos a erosão oceânica. A costa norte da Sibéria é particularmente vulnerável à erosão e ilhas inteiras desapareceram ao longo da história. As concentrações de metano dissolvido no mar destes recifes são 25 vezes maior do que a atmosférica, assim como as emissões de metano oriundas do degelo do permafrost em ambientes de águas rasas e atividade biológica.

As realimentações que aumentam o aquecimento

• Aquecimento leva a maior evaporação e, logo, mais vapor d'água;
• Aquecimento derrete gelo e neve, reduzindo a refletividade do solo, logo, aumentando a absorção do calor solar;
• Maiores arbustos e maior fuligem, oriunda de mais fogo e mais queima de combustíveis fósseis, escurecem a neve e o gelo, colaborando na diminuição da refletividade;
• Aquecimento leva ao degelo do permafrost, decomposição acelerada de matéria orgânica do solo, incêndios mais frequentes, perturbações de insetos e elevação na erosão costeira, seguida de decomposição do material erodido. Tudo isso leva a maior liberação de gases do efeito estufa, como metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2).

 A liberação de metano devido ao derretimento do permafrost no Ártico é uma incógnita do aquecimento global. A balança de evidências sugere que as realimentações, no Ártico, que ampliam o aquecimento global e regionalmente, serão dominantes nos próximos 50 a cem anos. Enquanto o aquecimento continuar, tais realimentações devem se intensificar.

Estamos nos aproximando de limites que são difíceis de antever com precisão, mas cruzar tais limites poderia ter consequências globais sérias. Isto ressalta

a necessidade urgente de estabelecer políticas para reduzir o futuro aquecimento e evitar cruzar tais limites.