Os oceanos do mundo são um vasto repositório de gases, incluindo os clorofluorcarbonetos, ou CFCs. Eles absorvem esses gases da atmosfera e os puxam para as profundezas, onde podem permanecer aprisionados por séculos ou mais.
Os CFCs marinhos têm sido usados há muito tempo como rastreadores para estudar as correntes oceânicas, mas seu impacto nas concentrações atmosféricas foi considerado insignificante. Agora, pesquisadores do MIT descobriram que os fluxos oceânicos de pelo menos um tipo de CFC, conhecido como CFC-11, de fato afetam as concentrações atmosféricas. Em um estudo publicado hoje no Proceedings of the National Academy of Sciences, a equipe relata que o oceano global irá reverter seu papel de longa data como um sumidouro para o potente produto químico destruidor da camada de ozônio.
Os pesquisadores projetam que até o ano 2075, os oceanos vão emitir mais CFC-11 de volta para a atmosfera do que absorvem, emitindo quantidades detectáveis do produto químico até 2130. Além disso, com o aumento da mudança climática, essa mudança ocorrerá 10 anos antes. As emissões de CFC-11 do oceano efetivamente estenderão o tempo médio de residência do produto químico, fazendo com que ele permaneça cinco anos a mais na atmosfera do que o faria de outra forma. Isso pode impactar as estimativas futuras de emissões de CFC-11.
Os novos resultados podem ajudar cientistas e legisladores a identificar melhor as fontes futuras do produto químico, que agora está proibido em todo o mundo pelo Protocolo de Montreal.
“Quando você chegar à primeira metade do século 22, terá fluxo suficiente saindo do oceano para que pareça que alguém está trapaceando o Protocolo de Montreal, mas, em vez disso, pode ser apenas o que está por vir para fora do oceano “, diz a co-autora do estudo Susan Solomon, a professora Lee e Geraldine Martin de Estudos Ambientais no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT. “É uma previsão interessante e espero que ajude futuros pesquisadores a evitar ficar confusos sobre o que está acontecendo.”
Os co-autores de Solomon incluem o autor principal Peidong Wang, Jeffery Scott, John Marshall, Andrew Babbin, Megan Lickley e Ronald Prinn do MIT; David Thompson, da Colorado State University; Timothy DeVries, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara; e Qing Liang, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA.
Um oceano supersaturado
O CFC-11 é um clorofluorocarbono comumente usado para fazer refrigerantes e espumas isolantes. Quando emitido para a atmosfera, o produto químico desencadeia uma reação em cadeia que acaba destruindo o ozônio, a camada atmosférica que protege a Terra da radiação ultravioleta prejudicial. Desde 2010, a produção e o uso do produto químico foram eliminados em todo o mundo sob o Protocolo de Montreal, um tratado global que visa restaurar e proteger a camada de ozônio.
Desde a sua eliminação, os níveis de CFC-11 na atmosfera têm diminuído constantemente, e os cientistas estimam que o oceano absorveu cerca de 5 a 10 por cento de todas as emissões de CFC-11 fabricadas. À medida que as concentrações do produto químico continuam caindo na atmosfera, porém, prevê-se que o CFC-11 ficará supersaturado no oceano, levando-o a se tornar uma fonte em vez de um sumidouro.
“Por algum tempo, as emissões humanas foram tão grandes que o que estava indo para o oceano era considerado insignificante”, diz Solomon. “Agora, enquanto tentamos nos livrar das emissões humanas, descobrimos que não podemos mais ignorar completamente o que o oceano está fazendo.”
Um reservatório enfraquecido
Em seu novo artigo, a equipe do MIT procurou determinar quando o oceano se tornaria uma fonte do produto químico e em que medida o oceano contribuiria para as concentrações de CFC-11 na atmosfera. Eles também procuraram entender como as mudanças climáticas afetariam a capacidade do oceano de absorver o produto químico no futuro.
Os pesquisadores usaram uma hierarquia de modelos para simular a mistura dentro e entre o oceano e a atmosfera. Eles começaram com um modelo simples da atmosfera e das camadas superior e inferior do oceano, nos hemisférios norte e sul. Eles adicionaram a este modelo as emissões antropogênicas de CFC-11 que haviam sido relatadas anteriormente ao longo dos anos, então executaram o modelo no tempo, de 1930 a 2300, para observar as mudanças no fluxo do produto químico entre o oceano e a atmosfera.
Eles então substituíram as camadas do oceano desse modelo simples pelo modelo de circulação geral do MIT, ou MITgcm, uma representação mais sofisticada da dinâmica do oceano, e executaram simulações semelhantes do CFC-11 no mesmo período.
Ambos os modelos produziram níveis atmosféricos de CFC-11 até os dias atuais que combinaram com as medições registradas, dando à equipe confiança em sua abordagem. Quando eles olharam para as projeções futuras dos modelos, eles observaram que o oceano começou a emitir mais da substância química do que absorveu, começando por volta de 2075. Em 2145, o oceano emitiria CFC-11 em quantidades que seriam detectáveis pelos padrões de monitoramento atuais .
A absorção do oceano no século 20 e a liberação de gases no futuro também afetam o tempo de residência efetivo do produto químico na atmosfera, diminuindo-o em vários anos durante a absorção e aumentando-o em até 5 anos até o final de 2200.
As mudanças climáticas irão acelerar esse processo. A equipe usou os modelos para simular um futuro com aquecimento global de cerca de 5 graus Celsius até o ano 2100, e descobriu que a mudança climática avançará a mudança do oceano para uma fonte em 10 anos e produzirá níveis detectáveis de CFC-11 em 2140.
“Geralmente, um oceano mais frio absorverá mais CFCs”, explica Wang. “Quando a mudança climática aquece o oceano, ele se torna um reservatório mais fraco e também liberará o gás um pouco mais rápido.”
“Mesmo se não houvesse mudança climática, à medida que os CFCs decaem na atmosfera, eventualmente o oceano terá muito em relação à atmosfera, e ele voltará”, acrescenta Solomon. “A mudança climática, acreditamos, fará com que isso aconteça ainda mais cedo. Mas a mudança não depende da mudança climática.”
Suas simulações mostram que a mudança do oceano ocorrerá um pouco mais rápido no hemisfério norte, onde os padrões de circulação oceânica em grande escala devem diminuir, deixando mais gases no oceano raso para escapar de volta para a atmosfera. No entanto, conhecer os fatores exatos da reversão do oceano exigirá modelos mais detalhados, que os pesquisadores pretendem explorar.
“Alguns dos próximos passos seriam fazer isso com modelos de alta resolução e focar nos padrões de mudança”, diz Scott. “Por enquanto, abrimos algumas novas questões excelentes e demos uma ideia do que se pode ver.”
Publicado em 16/03/2021 10h02
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