As descobertas , publicadas no PNAS , sugerem que o mecanismo natural da Terra para remover o dia³xido de carbono (CO 2 ) da atmosfera por meio do intemperismo das rochas pode na verdade ser mais fraco do que os cientistas pensavam - questionando o papel exato das rochas no ala­vio do aquecimento de milhões de anos.

A pesquisa também sugere que pode haver um sumidouro atéentão desconhecido extraindo CO 2 da atmosfera e impactando asmudanças climáticas em escalas de tempo longas, que os pesquisadores agora esperam encontrar.

O intemperismo éo processo pelo qual o dia³xido de carbono atmosfanãrico quebra as rochas e fica preso nos sedimentos. a‰ uma parte importante do ciclo do carbono do nosso planeta, transportando o dia³xido de carbono entre a terra, o mar e o ar, e influenciando as temperaturas globais.

“O intemperismo écomo um termostato planetario - éa razãopela qual a Terra éhabita¡vel. Os cientistas hámuito sugerem que épor isso que não temos um efeito estufa descontrolado como em Vaªnus ”, disse o autor principal Ed Tipper, do Departamento de Ciências da Terra de Cambridge. Ao bloquear o dia³xido de carbono nos sedimentos, o intemperismo o remove da atmosfera em longos períodos, reduzindo o efeito estufa e diminuindo as temperaturas globais.

Os novos ca¡lculos da equipe mostram que, em todo o mundo, os fluxos de intemperismo foram superestimados em até28%, com maior impacto em rios em regiaµes montanhosas onde as rochas são quebradas mais rapidamente.

Eles também relatam que três dos maiores sistemas fluviais da Terra, incluindo os rios Yellow e Salween, com suas origens no Plata´ Tibetano e no Rio Yukon, na Amanãrica do Norte, não absorvem dia³xido de carbono em longas escalas de tempo - como se pensava.

Por décadas, o planalto tibetano foi invocado como um sumidouro de carbono de longo prazo e mediador do clima. Cerca de 25% dos sedimentos nos oceanos do mundo se originam do planalto.

“Um dos melhores lugares para estudar o ciclo do carbono são os rios, são as artanãrias dos continentes. Os rios são a ligação entre a Terra sãolida e os oceanos - transportando sedimentos intemperizados da terra para os oceanos, onde seu carbono estãopreso nas rochas ”, disse Tipper.

“Os cientistas tem medido a química das a¡guas dos rios para estimar as taxas de intemperismo por décadas”, disse a coautora Victoria Alcock “O sãodio dissolvido éum dos produtos de intemperismo mais comumente medidos - mas mostramos que não étão simples, e na verdade, o sãodio geralmente vem de outro lugar. ”

O sãodio éliberado quando os minerais de silicato, os blocos ba¡sicos de construção da maioria das rochas da Terra, se dissolvem em a¡cido carba´nico - uma mistura de dia³xido de carbono na atmosfera e na águada chuva.

No entanto, a equipe descobriu que nem todo o sãodio vem desse processo de intemperismo. “Encontramos uma fonte adicional de sãodio nas a¡guas dos rios em todo o mundo”, disse a co-autora Emily Stevenson. “Esse sãodio extra não éde rochas de silicato intemperizadas como outros estudos assumem, mas na verdade de argilas muito antigas que estãosendo erodidas nas bacias dos rios.”

Tipper e seu grupo de pesquisa estudaram oito dos maiores sistemas fluviais da Terra, uma missão envolvendo 16 temporadas de campo e milhares de análises de laboratório em busca de onde o sãodio extra estava vindo.  

Eles encontraram a resposta em um 'gel' ensopado de argila e água- conhecido como piscina de troca catia´nica - que écarregada por sedimentos de rio lamacentos.

O pool de troca éuma colmeia reativa de ca¡tions - a­ons carregados positivamente como o sãodio - que estãofracamente ligados a spartículas de argila. Os ca¡tions podem ser facilmente trocados do gel por outros elementos, como o ca¡lcio na águado rio, um processo que pode levar apenas algumas horas.

Embora tenha sido descrito em solos desde a década de 1950, o papel que o reservata³rio de troca desempenha no fornecimento de sãodio aos rios tem sido amplamente negligenciado.

“A composição química e isota³pica das argilas na piscina de troca nos diz do que são feitas e de onde vão”, disse o co-autor Alasdair Knight. “Sabemos que muitas das argilas carregadas por esses rios vão de sedimentos antigos e sugerimos que parte do sãodio do rio deve vir dessas argilas.”

As argilas foram originalmente formadas a partir da erosão continental hámilhões de anos. Em sua jornada rio abaixo, eles coletaram ca¡tions da águaao redor - sua piscina de troca pegando sãodio ao chegar ao mar. Hoje, depois de serem erguidas do fundo do mar, essas antigas argilas - junto com seu sãodio - estãosendo erodidas pelos rios modernos.

Esse sãodio antigo, que pode sair das argilas na piscina de troca e entrar na águado rio, foi anteriormente confundido com os restos dissolvidos do intemperismo moderno.

“Gerar apenas um ponto de dados exigiu muito trabalho no laboratório e também tivemos que fazer muita matemática”, disse Stevenson. “a‰ como desmisturar um bolo, usando uma abordagem forense para isolar os ingredientes-chave nos sedimentos, deixando para trás a piscina de troca e as argilas. As pessoas usam os mesmos manãtodos hámuito tempo - e eles funcionam - mas conseguimos encontrar um ingrediente extra que fornece o sãodio e precisamos dar conta disso. ”

“a‰ graças ao trabalho a¡rduo de muitos colaboradores e estudantes ao longo de muitos anos que nossas amostras tiveram o escopo para se familiarizar com este complexo processo qua­mico em escala global”, disse Tipper.

Os cientistas agora não sabem o que mais poderia estar absorvendo o dia³xido de carbono da Terra ao longo do tempo geola³gico. Nãohácandidatos certos - mas uma possibilidade controversa éque a vida estãoremovendo carbono da atmosfera. Outra teoria éque a dissolução de silicato no fundo do oceano ou arcos vulca¢nicos pode ser importante. “As pessoas passaram décadas procurando nos continentes por intempanãries - então talvez agora precisemos comea§ar a expandir para onde olhamos”, disse Tipper.