Um vínculo surpreendente pode existir entre a fertilidade do oceano e a poluição do ar sobre a terra, de acordo com a pesquisa do Georgia Institute of Technology, publicada na edição de 16 de fevereiro do Journal of Geophysical Research - Atmospheres. O trabalho fornece uma nova visão do papel da fertilidade oceânica no ciclo complexo que envolve dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa no aquecimento global.
Quando as tempestades de poeira passam por áreas industrializadas, elas podem captar dióxido de enxofre, um gás traço ácido emitido por instalações industriais e usinas de energia. À medida que as tempestades de poeira se movem sobre o oceano, o dióxido de enxofre que eles carregam diminui o nível de pH (uma medida de acidez e alcalinidade) e transforma o ferro em uma forma solúvel, disse Nicholas Meskhidze, um pós-doutorado no grupo do professor Athanasios Nenes. na Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas da Georgia Tech e principal autor do artigo “Poeira e Poluição: Uma Receita para a Melhor Fertilização do Oceano”.
Essa conversão é importante porque o ferro dissolvido é um micronutriente necessário para o fitoplâncton - pequenas plantas aquáticas que servem como alimento para peixes e outros organismos marinhos, além de reduzir os níveis de dióxido de carbono na atmosfera da Terra por meio da fotossíntese. O fitoplâncton realiza quase metade da fotossíntese da Terra, apesar de representar menos de 1% da biomassa do planeta.
Em pesquisa financiada pela National Science Foundation, Meskhidze começou a estudar tempestades de poeira há três anos, sob a orientação de William Chameides, professor de Regents e Smithgall Chair na Escola de Ciências da Terra e Ciências Atmosféricas da Georgia Tech e co-autor do artigo.
"Eu sabia que grandes tempestades dos desertos de Gobi, no norte da China e na Mongólia, poderiam transportar ferro do solo para regiões remotas do norte do Oceano Pacífico, facilitando a fotossíntese e a absorção de dióxido de carbono", disse Meskhidze. “Mas fiquei intrigado porque o ferro na poeira do deserto é principalmente hematita, um mineral insolúvel em soluções de alto pH, como a água do mar. Portanto, não está prontamente disponível para o plâncton. "
Usando dados obtidos em um vôo sobre a área de estudo, Meskhidze analisou a química de uma tempestade de poeira que se originou no deserto de Gobi e passou por Xangai antes de se mudar para o norte do Oceano Pacífico. Sua descoberta: quando uma alta concentração de dióxido de enxofre se misturava à poeira do deserto, ela acidificava a um pH abaixo de 2 - o nível necessário para o ferro mineral se converter em uma forma dissolvida que estaria disponível para o fitoplâncton.
Expandindo essa descoberta, Meskhidze estudou como as variações na poluição do ar e na poeira mineral afetam a mobilização do ferro.
Obtenção de dados em voo de duas tempestades diferentes no deserto de Gobi - uma ocorrendo em 12 de março de 2001 e outra em 6 de abril de 2001 - Meskhidze analisou o conteúdo de poluição e modelou a trajetória das tempestades e a transformação química no Oceano Pacífico . Usando medições de satélite, ele determinou se havia aumentado o crescimento de fitoplâncton na área do oceano onde as tempestades passavam.
Os resultados foram surpreendentes, disse ele. Embora a tempestade de abril tenha sido grande, com três fontes de poeira colidindo e viajando até os Estados Unidos continentais, não houve aumento da atividade fitoplanctônica. No entanto, a tempestade de março, embora menor, aumentou significativamente a produção de fitoplâncton.
Os resultados diferentes podem ser atribuídos à concentração de dióxido de enxofre existente nas tempestades de poeira, disse Meskhidze. Tempestades grandes são altamente alcalinas porque contêm uma proporção maior de carbonato de cálcio. Assim, a quantidade de dióxido de enxofre captada pela poluição não é suficiente para reduzir o pH abaixo de 2.
“Embora grandes tempestades possam exportar grandes quantidades de poeira mineral para o oceano aberto, a quantidade de dióxido de enxofre necessária para acidificar essas grandes plumas e gerar ferro biodisponível é cerca de cinco a 10 vezes maior que a concentração média de primavera deste poluente encontrada em áreas industrializadas da China ”, explicou Meskhidze. "No entanto, a porcentagem de ferro solúvel em pequenas tempestades de poeira pode ser muitas ordens de magnitude maior que as grandes tempestades de poeira."
Portanto, mesmo que pequenas tempestades sejam limitadas na quantidade de poeira que transportam para o oceano e possam não causar grandes flores de plâncton, pequenas tempestades ainda produzem ferro solúvel suficiente para alimentar consistentemente o fitoplâncton e fertilizar o oceano. Isso pode ser especialmente importante para águas com alto teor de nitrato e baixa clorofila, onde a produção de fitoplâncton é limitada por falta de ferro.
Fontes naturais de dióxido de enxofre, como emissões vulcânicas e produção oceânica, também podem causar mobilização de ferro e estimular o crescimento do fitoplâncton. No entanto, as emissões de fontes produzidas pelo homem normalmente representam uma porção maior do gás traço. Além disso, os locais de emissão feitos pelo homem podem estar mais próximos do curso da tempestade e ter uma influência mais forte do que o dióxido de enxofre natural, disse Meskhidze.
Esta pesquisa aprofunda a compreensão dos cientistas sobre o ciclo do carbono e as mudanças climáticas, acrescentou.
"Parece que a receita de adicionar poluição ao pó mineral do leste da Ásia pode realmente aumentar a produtividade do oceano e, ao fazê-lo, reduzir o dióxido de carbono atmosférico e reduzir o aquecimento global", disse Chameides.
"Assim, os planos atuais da China para reduzir as emissões de dióxido de enxofre, que terão amplos benefícios para o meio ambiente e a saúde do povo da China, podem ter a consequência não intencional de agravar o aquecimento global", acrescentou. "Esta é talvez mais uma razão pela qual todos precisamos levar a sério a redução de nossas emissões de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa".
Fonte original: Georgia Tech News Release
