Mudanças na órbita da Terra podem ter desencadeado um antigo evento de aquecimento

Victoria Fortiz (à direita), então estudante de pós-graduação na Penn State, e Jean Self-Trail, geóloga pesquisadora do US Geological Survey, trabalham em uma amostra central do local de Howards Tract, em Maryland. Crédito: Penn State

Mudanças na órbita da Terra que favoreceram condições mais quentes podem ter ajudado a desencadear um rápido aquecimento global há 56 milhões de anos, considerado um análogo da mudança climática moderna, de acordo com uma equipe internacional de cientistas.

“O máximo térmico do Paleoceno-Eoceno é a coisa mais próxima que temos no registro geológico de algo parecido com o que estamos experimentando agora e podemos experimentar no futuro com a mudança climática”, disse Lee Kump, professor de geociências da Penn State. “Tem havido muito interesse em resolver melhor essa história, e nosso trabalho aborda questões importantes sobre o que desencadeou o evento e a taxa de emissões de carbono”.

Os cientistas analisaram amostras de núcleo de um registro bem preservado do PETM perto da costa de Maryland usando astrocronologia, uma técnica para datar sedimentos contra padrões orbitais que ocorrem ao longo de dezenas a centenas de milhares de anos, conhecidos como ciclos de Milankovitch.

Eles descobriram que a forma da órbita da Terra (excentricidade) e a oscilação em sua rotação (precessão) favoreciam condições mais quentes no início do PETM e que essas configurações orbitais juntas podem ter desempenhado um papel no desencadeamento do evento.

“Um gatilho orbital pode ter levado à liberação de carbono que causou vários graus de aquecimento global durante o PETM, ao contrário do que é uma interpretação mais popular no momento em que um vulcanismo maciço liberou o carbono e desencadeou o evento”, disse Kump, o John Leone Reitor da Faculdade de Ciências da Terra e Minerais.

As descobertas, publicadas na revista Nature Communications, também indicaram que o início do PETM durou cerca de 6.000 anos. Estimativas anteriores variaram de vários anos a dezenas de milhares de anos. O momento é importante para entender a taxa na qual o carbono foi liberado na atmosfera, disseram os cientistas.

“Este estudo nos permite refinar nossos modelos de ciclo de carbono para entender melhor como o planeta reage a uma injeção de carbono nesses prazos e reduzir as possibilidades da fonte do carbono que impulsionou o PETM”, disse Mingsong Li, professor assistente na Escola de Ciências da Terra e do Espaço da Universidade de Pequim e ex-professor assistente de pesquisa de geociências na Penn State, principal autor do estudo.

Amostra principal do site Howards Tract em Maryland. Crédito: Penn State

Um início de 6.000 anos, juntamente com estimativas de que 10.000 gigatoneladas de carbono foram injetadas na atmosfera como gases de efeito estufa, dióxido de carbono ou metano, indica que cerca de um gigatonelada e meia de carbono foi liberado por ano.

“Essas taxas estão perto de uma ordem de magnitude mais lenta do que a taxa de emissões de carbono hoje, então isso é motivo de alguma preocupação”, disse Kump. “Agora estamos emitindo carbono a uma taxa 5 a 10 vezes maior do que nossas estimativas de emissões durante esse evento geológico que deixou uma marca indelével no planeta há 56 milhões de anos”.

Os cientistas conduziram uma análise de séries temporais do conteúdo de cálcio e suscetibilidade magnética encontrados nos núcleos, que são proxies para mudanças nos ciclos orbitais, e usaram essas informações para estimar o ritmo do PETM.

A órbita da Terra varia de maneira previsível e calculável devido a interações gravitacionais com o sol e outros planetas do sistema solar. Essas mudanças afetam a quantidade de luz solar que atinge a Terra e sua distribuição geográfica e, portanto, influenciam o clima.

“A razão pela qual há uma expressão no registro geológico dessas mudanças orbitais é porque elas afetam o clima”, disse Kump. “E isso afeta a produtividade dos organismos marinhos e terrestres, quanta chuva há, quanta erosão há nos continentes e, portanto, quanto sedimento é transportado para o ambiente oceânico”.

A erosão dos paleo rios Potomac e Susquehanna, que no início do PETM pode ter rivalizado com a descarga do rio Amazonas, carregou sedimentos para o oceano onde foram depositados na plataforma continental. Essa formação, chamada Argila de Marlboro, agora é interior e oferece um dos exemplares mais bem preservados do PETM.

“Podemos desenvolver histórias escavando as camadas de sedimentos e extraindo ciclos específicos que estão criando essa história, assim como você pode extrair cada nota de uma música”, disse Kump. “Claro, alguns registros estão distorcidos e há lacunas – mas podemos usar os mesmos tipos de métodos estatísticos usados em aplicativos que podem determinar qual música você está tentando cantar. Você pode cantar uma música e se esquecer metade as palavras e pular um refrão, ele ainda será capaz de determinar a música, e podemos usar a mesma abordagem para reconstruir esses registros.”


Publicado em 14/12/2022 21h29

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