O ar que nos aquece e o precipício

por Felipe A. P. L. Costa

Em 1957, o geólogo estadunidense Roger Revelle (1909-1991) e o físico-químico austríaco Hans Suess (1909-1993), ambos então no Instituto Scripps de Oceanografia (SIO, na sigla em inglês), em San Diego (Califórnia), publicaram um artigo que ajudaria a mudar de vez o nosso modo de ver a química atmosférica. Nesse artigo, tratando do comportamento em larga escala do CO₂ antropogênico, eles mostraram como e por que os oceanos não seriam um pronto-escoadouro para o excesso de CO₂ na atmosfera.

[O carbono, a exemplo de outros elementos, circula continuamente pelos ecossistemas. O ciclo global de um elemento pode ser visto como uma série de compartimentos ligados entre si por meio de fluxos de troca. No caso do carbono, os compartimentos estão segregados em dois grandes domínios, um de fluxos rápidos (de dias a milhares de anos) e o outro de fluxos lentos (até centenas de milhões de anos). O primeiro inclui os átomos de C que estão na atmosfera (830 Gt [gigatoneladas], incluindo 240 Gt de origem antropogênica); nos oceanos (em águas intermediárias e profundas: ~38 mil Gt, incluindo 155 Gt de origem antropogênica; águas superficiais: 900 Gt); na biota terrestre (450-650 Gt) e solo (1,5-2,4 mil Gt), além de uma quantidade adicional em solos congelados (~1,7 mil Gt). O segundo domínio inclui o C que está estocado em depósitos minerais (10-40 milhões Gt, incluindo 1-2 mil Gt de combustíveis fósseis, das quais ~365 Gt já foram extraídas) e nos sedimentos marinhos (1,75 mil Gt). O grande desequilíbrio provocado por atividades humanas no ciclo do carbono consiste, sobretudo, na transferência de grandes quantidades de carbono fóssil, oriundas do domínio lento, para o domínio rápido.]

Já se sabia que os oceanos absorvem CO₂ atmosférico (o que, aliás, produz os seus próprios efeitos indesejáveis). O que Revelle e Suess revelaram de novo foi que essa absorção ocorre a um ritmo bem mais lento do que até então se supunha. A explicação para isso é que há um freio natural, cuja ação inibe a difusão de moléculas de CO₂ na camada superficial dos oceanos.

A conclusão dos autores não poderia ser mais preocupante: se os oceanos não estão absorvendo prontamente o excesso de CO₂, a emissão continuada desse gás deve resultar em um gradativo acúmulo na atmosfera. Por sua vez, a elevação na concentração de CO₂ deve intensificar o efeito estufa que já é causado pela atmosfera, elevando assim a temperatura média da superfície do planeta. A este último fenômeno damos o nome de aquecimento global. (De resto, como a presença do dióxido de carbono na atmosfera acentua o efeito estufa, dizemos que este é um gás-estufa.)

Mauna Loa

A descoberta de Revelle e Suess teve repercussões importantes, culminando com a incorporação do aquecimento global à agenda científica. Como parte dos preparativos para o Ano Geofísico Internacional (1957-8), pretendia-se monitorar o CO₂ atmosférico. [Charles] Keeling foi consultado e, de quebra, recebeu uma oferta de emprego. Foi trabalhar no SIO, cuidando da instalação de uma base de monitoramento em Mauna Loa, elevação montanhosa de origem vulcânica existente na ilha do Havaí, no arquipélago de mesmo nome. Com pouco mais de 5,2 mil km², a ilha está localizada no meio do oceano Pacífico, a milhares de quilômetros do continente mais próximo.

As leituras tiveram início em março de 1958. Os valores obtidos diariamente são integrados depois em médias mensais. Entre 1958 e 1964, no entanto, falhas técnicas (e.g., falta de energia) impediram que várias leituras fossem realizadas, comprometendo a obtenção de cinco médias mensais (junho e outubro de 1958; fevereiro, março e abril de 1964). A partir de 1964, os problemas não se repetiram e, desde então, as leituras vêm sendo feitas diária e ininterruptamente. A primeira média, relativa a março de 1958, cravou 315,71 ppm.

A representação gráfica das médias mensais – comumente referida como curva de Keeling – mostra a existência de dois níveis simultâneos de variação. O primeiro é a oscilação sazonal, determinada pela sucessão das estações – a concentração de CO₂ decresce durante o verão (de julho a setembro, no hemisfério Norte), em razão da elevação na taxa de crescimento dos organismos fotossintetizantes, voltando a subir no inverno seguinte (de janeiro a março), quando essa taxa recua. O segundo é a gradativa e generalizada ascensão nas médias mensais, indicando que a concentração do CO₂ atmosférico vem subindo ano após ano, ininterruptamente.

Temos assim um painel bem detalhado das alterações ocorridas na concentração do CO₂ atmosférico ao longo de quase 60 anos. Em linhas gerais, a concentração tem subido a um ritmo anual superior a 1,5 ppm. A média de março, por exemplo, passou de 315,71 ppm (1958) para 404,83 ppm (2016). Resultados equivalentes foram registrados em todos os demais meses do ano. [Desde novembro de 2015, todas as médias mensais ficaram acima de 400 ppm – o equivalente a 0,4% ou 400 μL de CO₂ por litro de ar –, deixando a tradicional cifra de 0,3% definitivamente para trás.] Combinada com a oscilação sazonal, essa tendência ininterrupta de ascensão nas médias mensais dá à curva de Keeling o seu aspecto característico: uma linha que serpenteia, enquanto escala uma colina. A escalada é o aspecto preocupante da curva, sugerindo que podemos atingir um limite a partir do qual os sistemas de sustentação da vida na Terra não mais conseguirão se restabelecer.

Coda

Quando se fala em aquecimento global e na presença de CO₂ na atmosfera, três diferentes questões podem ser levantadas. Em primeiro lugar, cabe perguntar: há evidências de que a concentração de CO₂ esteja aumentando? Em caso afirmativo, o aumento estaria sendo provocado por emissões antropogênicas? Por fim, uma atmosfera com mais CO₂ provocaria mudanças climáticas em larga escala?

A resposta à primeira pergunta é um sonoro “Sim”. Poucos duvidam que a química atmosférica esteja mudando, mesmo os céticos que menosprezam o risco de aquecimento global. A resposta mais apropriada à segunda pergunta seria algo do tipo “Tudo indica que sim”. De resto, embora a resposta à última pergunta não seja tão categórica, as evidências sugerem que uma atmosfera mais rica em CO₂ implicará em mudanças climáticas. Não é de estranhar, portanto, que alguns observadores vejam a curva de Keeling como a marcha de uma multidão de sonâmbulos em direção à beira de um precipício...

Fonte: Jornal GGN

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