Entenda como ocorre acidez dos oceanos

Nos últimos 250 anos, as atividades humanas têm vindo a acelerar as emissões de gases de efeito de estufa, particularmente as emissões de dióxido de carbono (CO2). Os níveis de CO2 na atmosfera passaram de 280 ppmv ao nível pré-industrial, para 384 ppmv em 2007; Isoladamente, os oceanos absorvem cerca de 25% do CO2 atmosférico de origem antropogénica correspondendo a cerca de um-terço do CO2 antropogénico produzido nos últimos 200 anos. As trocas gasosas do sistema ar-água vão acompanhando este aumento de carbono atmosférico mas a um custo. À medida que o CO2 aumenta, a pressão parcial do CO2 (pCO2) também vai aumentando (fenômeno conhecido como hipercapnia) na água do mar, a concentração de íons hidrogênio cresce, a concentração de íons carbonato diminui e a capacidade de absorção adicional de CO2 fica limitada.

A absorção de carbono antropogênico desde 1750 tem sido responsável pela diminuição média do pH em 0,1 unidades, atualmente o pH médio dos oceanos é de 8,1. Apesar do decréscimo de pH ser apenas de 0,1 unidades. Ainda que a absorção de CO2 pelos oceanos venha a atenuar a dimensão do aquecimento global, este desequilíbrio no pH dos oceanos tende a afetar profundamente o biota marinho.

Caus a biota

Em particular, é esperado que a acidificação progressiva tenha impactos negativos sobre o processo de calcificação utilizado por vários organismos na produção de conchas ou placas a partir de carbonato de cálcio (CaCO3) (e.g. corais, pterópodes, bivalves, crustáceos) e sobre as espécies que deles dependem. Os consumidores primários, que estão na base da cadeia alimentar marinha, sustentam os restantes níveis tróficos. O desaparecimento ou redução desses organismos poderá contribuir em grande escala a existência de outras espécies e em última instância contribuir para um futuro desequilíbrio socioeconômico, uma vez que os moluscos, por exemplo, formam uma parte significativa da produção mundial de pesca e aquacultura.

Mas, os oceano são fonte ou sumidouro de carbono atmosférico?

Sendo que o carbono está nos oceanos sob forma mineral, de bicarbonatos, carbonatos e dióxido de carbono dissolvido, constituindo o sistema inorgânico de carbono. O seu ciclo natural engloba a terra, os oceanos e a atmosfera e daí ser caracterizado como um dos grandes ciclos biogeoquímicos. Nos oceanos, os bicarbonatos resultantes da alteração das rochas calcárias superficiais dos continentes – provocada pela acidez natural das águas pluviais e favorecida pela meteorização e pela erosão mecânica – e transportados pelos rios, precipitam sob a forma de carbonatos constituintes do exosqueleto e da concha dos animais marinhos.

Nos oceanos, as trocas de CO2 ocorrem muito facilmente e são controladas principalmente pelas temperaturas à superfície, correntes de circulação e pelos processos biológicos de fotossíntese e respiração e da turbulência das águas. A absorção de CO2 é favorecida particularmente quando a temperatura do oceano à superfície é mais fria, dado a maior solubilidade do CO2 em águas de baixas temperaturas. Em águas mais quentes, como nos trópicos, poderá ocorrer libertação de CO2 para a atmosfera, desde o fundo do oceano.

A vida no oceano consome e libera grande quantidade de CO2, mas ao contrário do que acontece em terra o ciclo de carbono entre a fotossíntese e a respiração varia muito rapidamente uma vez que não existem efetivos de armazenamento de CO2, como as árvores ou o solo. Existem extensas populações de plâncton fotossintético (fitoplâncton) que alimentam grandes quantidades de plâncton (zooplâncton) em poucos dias. No que diz respeito ao carbono residual do zooplâncton, pode dizer-se que as quantidades são reduzidas uma vez que as taxas de deposição no fundo dos oceanos se realizam a uma escala temporal muito longa. Pode dizer-se que o oceano é um sumidouro eficaz quando uma população de fitoplâncton retira mais CO2 através da fotossíntese do que aquele que é devolvido pela respiração por toda a comunidade (fitoplâncton e zooplâncton, e outros organismos que vivem nas camadas superficiais).

Com a extração e a utilização do carbono, como combustível, armazenado no subsolo – subtraído ao seu cicloiniciaram-se no séc. XVIII. Desde então, a emissão de carbono sob a forma de CO2 tem vindo a aumentar criando um excesso de Gases com Efeito de Estufa (GEE) – substâncias presentes na atmosfera que têm a facilidade de permitir a passagem dos raios solares e de reter o calor depois de irradiado pela superfície da Terra. O CO2, mais de metade dessas concentrações emitidas são absorvidas pelos dois grandes reservatórios/sumidouros naturais: as grandes florestas e os oceanos.

O oceano, com as suas reservas de carbono sob a forma de carbonatos dissolvidos, comporta-se como um regulador das trocas com a atmosfera. Se o teor de carbono diminui na atmosfera, o oceano liberta uma quantidade que contrabalança esse decréscimo. Inversamente, quando esse teor aumenta, o oceano absorve o excedente. Foi através deste sistema de libertação e de absorção que o teor de carbono se manteve estável na atmosfera durante milhares de anos. Pode dizer-se que o oceano tem uma capacidade tampão em relação ao aumento do CO2 atmosférico. Mas a absorção oceânica é lenta: são necessários vários séculos para que as águas superficiais, que absorveram o gás, sejam transportadas e misturadas nas camadas intermédias e profundas dos oceanos. O oceano levará séculos ou dezenas de séculos para absorver o excesso de carbono atmosférico gerado pelas atividades humanas.

Consequências da acidificação dos oceanos

Na atmosfera, o CO2 é um gás quimicamente inerte mas quando é dissolvido em água do mar, torna-se mais reativo e participa em diversas reações químicas, físicas, biológicas e geológicas, muitas delas extremamente complexas. O ciclo de carbono inorgânico no oceano é um dos mais importantes equilíbrios químicos marinhos e é responsável pelo controle do pH na água do mar. Dada a natureza alcalina da superfície oceânica, a água do mar é capaz de absorver grandes quantidades de CO2 da atmosfera através de processos inorgânicos.

CO2 + H2O → H+ + HCO3- → 2H+ + CO32-

CO2 + H2O + CO32- → HCO3- + H+ + CO32- → 2HCO3-

Dois efeitos são esperados:

a.     A produção biológica de corais assim como a produção do fito- e zooplâncton calcificadores na alterada de água pode ser inibida ou  e,

b.    A dissolução de carbonato de cálcio (CaCO3) no fundo do oceano será acrescida.

Prejuízos diretos incluem o impacte do aumento da concentração de CO2 e a acidez, que poderá afetar vários estágios do ciclo de vida dos organismos marinhos. Prejuízos indiretos incluem o impacte resultante de alterações na disponibilidade ou na composição de nutrientes resultando do aumento de acidez. A acidificação dos oceanos não é uma consequencia direta das alterações climáticas, mas sim uma consequencia das excedentes emissões antropogênicas de carbono atmosférico que têm ocorrido nas últimas décadas. É necessário agir agora para evitar o risco de danos irreversíveis nos oceanos.