Força oculta no fundo do mar ajuda a explicar o resfriamento da Terra, aponta novo estudo

Um conjunto de simulações conduzido por pesquisadores da Universidade de Tongji, na China, e da Rutgers University, nos Estados Unidos, oferece uma nova peça para o quebra-cabeça do resfriamento da Terra em determinados períodos geológicos. O trabalho, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, indica que variações na quantidade de cálcio dissolvido na água do mar mudaram a forma como a vida marinha fixa carbono, influenciando a composição atmosférica e, por consequência, a temperatura global.

Resfriamento da Terra: como a investigação começou

A equipe partiu de um enigma recorrente na história climática: episódios prolongados de baixa temperatura que não se encaixavam totalmente nos fatores tradicionais, como vulcanismo ou variação orbital. Ao revisitar registros sedimentares e fósseis, os cientistas observaram uma coincidência temporal entre esses intervalos frios e alterações na química dos oceanos, especialmente nos níveis de cálcio. Para examinar a conexão, criaram modelos computacionais capazes de simular a interação entre água do mar, organismos calcificadores e a atmosfera ao longo de milhões de anos.

O papel do cálcio nos oceanos e seu impacto no resfriamento da Terra

Nos oceanos, corais, foraminíferos e diversos tipos de plâncton utilizam cálcio e íons carbonato para construir conchas e esqueletos de carbonato de cálcio. Quanto maior a concentração de cálcio disponível, maior a eficiência desse processo biológico, que retira carbono dissolvido da água e, indiretamente, do ar. O estudo mostrou que, em fases de altos níveis de cálcio, o ritmo de produção dessas estruturas aumenta significativamente. Depois que os organismos morrem, os restos mineralizados se depositam no fundo marinho, isolando carbono em sedimentos profundos por intervalos que ultrapassam a escala humana de tempo.

Quando o aporte de cálcio diminui, ocorre o inverso: a formação de conchas reduz-se, menos carbono fica enterrado e mais dióxido de carbono permanece entre o oceano e a atmosfera. A descoberta é crucial porque sugere um mecanismo climático em que a própria composição da água do mar controla o balanço de CO₂, funcionando como um termostato de longo prazo.

Conexão entre expansão do fundo oceânico e resfriamento da Terra

Para entender por que o cálcio variou, os autores analisaram dados sobre a taxa de criação de crosta oceânica. Durante períodos em que a expansão do assoalho marinho desacelerou, a troca química entre rochas basálticas recém-formadas e a água do mar também diminuiu. Esse intercâmbio é uma das principais fontes de cálcio dissolvido. Assim, a menor produção de crosta implicou menor liberação de cálcio, desencadeando uma cadeia de eventos que culmina no resfriamento da Terra.

Os modelos revelaram que a queda do cálcio, ocorrida simultaneamente à redução da atividade tectônica, reorganizou o ciclo global do carbono. Menos disponibilidade de íons na água alterou a produtividade de organismos calcificadores e, consequentemente, a quantidade de carbono soterrado. O resultado final foi um declínio de CO₂ atmosférico suficiente para reduzir a temperatura média do planeta ao longo de dezenas de milhões de anos.

Integração de biologia, química e tectônica no ciclo do carbono

O estudo se destaca por unir três componentes que costumam ser examinados separadamente. Na dimensão biológica, quantifica a resposta de corais e plâncton a variações químicas do ambiente. Na dimensão geoquímica, avalia como mudanças na coluna d’água afetam o fluxo de carbono entre as esferas oceânica e atmosférica. Por fim, na dimensão tectônica, relaciona a velocidade de expansão do fundo marinho à introdução de cálcio no sistema. Essa abordagem holística fortalece a hipótese de que o resfriamento da Terra não pode ser plenamente compreendido sem considerar processos lentos, porém persistentes, das camadas profundas do planeta.

Os autores defendem a reavaliação de modelos climáticos de longo prazo, que frequentemente colocam o oceano como agente passivo. Segundo a equipe, a química marinha tem potencial para atuar como força motriz, iniciando ajustes que se propagam à atmosfera e à superfície terrestre.

Implicações do novo modelo para entender o atual cenário climático

Embora o trabalho se concentre em intervalos geológicos muito anteriores à interferência humana, seus resultados têm implicações práticas. Ao esclarecer a rota seguida pelo carbono ao sair da atmosfera e ser estocado em sedimentos, o estudo aprimora a base teórica usada para prever a velocidade de absorção de CO₂ emitido hoje. Se a química oceânica desempenha papel decisivo, alterações modernas na composição da água — causadas, por exemplo, por acidificação — podem repercutir mais fortemente do que se supunha.

Além disso, compreender o termostato natural descrito pela pesquisa ajuda a calibrar limites de segurança para a temperatura global. Em escalas de milhões de anos, a Terra recorreu à diminuição do cálcio para resfriar-se; entretanto, esse processo é lento e independe da atividade humana atual, o que reforça a importância de medidas de curto prazo para mitigar emissões.

Próximos passos na investigação sobre o resfriamento da Terra

Os cientistas planejam ampliar o conjunto de dados fósseis usados para validar os modelos, incorporando amostras de diferentes bacias oceânicas. Também pretendem refinar a resolução temporal das simulações, para identificar com mais precisão quando e quão rápido cada mudança química ocorreu. O objetivo final é integrar essas informações em projeções de clima futuro, fornecendo subsídios mais robustos para políticas ambientais e estratégias de adaptação diante de extremos meteorológicos.

Com a associação entre níveis de cálcio, tectônica de placas e variações climáticas agora demonstrada por meio de múltiplas linhas de evidência, a comunidade científica dispõe de um novo parâmetro para investigar outros intervalos da história planetária em que o resfriamento da Terra ainda carece de explicação.