Um mineral produzido pela tectónica de placas tem um efeito de arrefecimento global. Como?

Uma equipa do Massachusetts Institute of Technology (MIT) demonstrou que as argilas que retêm o carbono são um produto da tectónica de placas: quando a crosta oceânica se esmaga contra uma placa continental, pode trazer à superfície rochas que, com o tempo, podem transformar-se em minerais, incluindo a esmectite.

Eventualmente, o sedimento de argila volta a assentar no oceano, onde os minerais prendem pedaços de organismos mortos nas suas dobras microscópicas. Isto evita que o carbono orgânico seja consumido pelos micróbios e expelido de volta para a atmosfera sob a forma de dióxido de carbono.

Ao longo de milhões de anos, a esmectite pode ter um efeito de arrefecimento global. Através de uma série de análises, os investigadores mostraram que a esmectite foi, provavelmente, produzida após vários eventos tectónicos importantes nos últimos 500 milhões de anos.

Estas descobertas são as primeiras a mostrar que a tectónica de placas pode desencadear eras glaciares através da produção de esmectite sequestrante de carbono.

Estas argilas podem ser encontradas em algumas regiões tectonicamente ativas, e os cientistas acreditam que a esmectite continua a sequestrar carbono, proporcionando um amortecedor natural, embora de ação lenta, contra as atividades humanas que contribuem para a aceleração do aquecimento do clima.

A influência da tectónica de placas no clima da Terra

Este novo estudo vem no seguimento do trabalho anterior da equipa, que mostrou que cada uma das grandes eras glaciares da Terra foi provavelmente desencadeada por um evento tectónico nos trópicos. Os investigadores descobriram que cada um destes eventos tectónicos expôs à atmosfera rochas oceânicas chamadas ofiolitos.

Os investigadores propuseram a ideia de que, quando ocorre uma colisão tectónica numa região tropical, os ofiolitos podem sofrer determinados efeitos de meteorização, como a exposição ao vento, à chuva e a interações químicas, que transformam as rochas em vários minerais, incluindo argilas.

Na altura, não era claro quais os minerais que poderiam resultar deste efeito de meteorização, nem se e como estes minerais poderiam contribuir diretamente para o arrefecimento do planeta. Assim, embora parecesse existir uma ligação entre as placas tectónicas e as eras glaciares, o mecanismo exato pelo qual uma poderia desencadear a outra ainda estava em questão.

Com este novo estudo, a equipa procurou verificar se o processo de meteorização tropical tectónica proposto produziria minerais que retêm o carbono, e em quantidades suficientes para desencadear uma idade do gelo global.

A esmectite e as eras glaciares

A partir das análises efetuadas pela equipa, um dos minerais teve uma presença e um efeito claros: a esmectite. Não só esta argila era um produto natural da tectónica tropical, como também era altamente eficaz na captura de carbono orgânico. Em teoria, a esmectite parecia ser uma ligação sólida entre a tectónica e as eras glaciares.

Mas será que as argilas estavam de facto presentes em quantidade suficiente para desencadear as quatro eras glaciares anteriores? Idealmente, os investigadores deveriam confirmá-lo encontrando esmectite em camadas de rocha antigas que remontam a cada período de arrefecimento global.

A equipa raciocinou que, como as esmectites são um produto de ofiolitos, estas rochas oceânicas também contêm elementos característicos como o níquel e o crómio, que seriam preservados em sedimentos antigos. Se as esmectites estavam presentes no passado, o níquel e o crómio também deveriam estar.

Para testar esta ideia, a equipa analisou uma base de dados que contém milhares de rochas sedimentares oceânicas depositadas nos últimos 500 milhões de anos. Durante este período de tempo, a Terra passou por quatro eras glaciares distintas. Analisando as rochas em torno de cada um destes períodos, os investigadores observaram grandes picos de níquel e crómio e deduziram que a esmectite também devia estar presente.

Segundo as suas estimativas, o mineral de argila pode ter aumentado a preservação do carbono orgânico em menos de um décimo de um por cento. Em termos absolutos, trata-se de uma quantidade minúscula. Mas, ao longo de milhões de anos, calcularam que o carbono acumulado e sequestrado por esta argila foi suficiente para despoletar cada uma das quatro grandes eras glaciares.

Poderão as esmectites ser aproveitadas intencionalmente para reduzir ainda mais as emissões de carbono a nível mundial?

Murray vê algum potencial, por exemplo, para reforçar os reservatórios de carbono, como as regiões de permafrost. Prevê-se que o aquecimento das temperaturas derreta o permafrost e exponha o carbono orgânico há muito enterrado. Se as esmectites pudessem ser aplicadas nestas regiões, as argilas poderiam impedir que este carbono exposto se escapasse para a atmosfera e a aquecesse ainda mais.

Referência da notícia
Murray J., Jagoutz O.. Palaeozoic cooling modulated by ophiolite weathering through organic carbon preservation. Nature Geoscience (2023).