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Pesquisadores da Universidade de Rochester descobriram por que águas superficiais ricas em oxigênio produzem metano, um mistério que intrigava a ciência há anos. A resposta está em bactérias que decompõem matéria orgânica quando falta fosfato. Com o aquecimento dos oceanos reduzindo a mistura de nutrientes, a produção de metano pode aumentar, criando um ciclo de retroalimentação climática ainda não incluído nos modelos atuais.
Durante anos, o metano liberado pela superfície dos oceanos foi um dos mistérios mais persistentes da ciência climática. As águas superficiais contêm oxigênio em abundância, e o metano normalmente é produzido em ambientes com pouco oxigênio, como pântanos e sedimentos das profundezas oceânicas. Então, de onde vinha o metano que a superfície do mar liberava consistentemente na atmosfera? Pesquisadores da Universidade de Rochester, liderados pelo professor Thomas Weber, publicaram a resposta na revista Proceedings of the National Academy of Sciences: certas bactérias produzem metano ao decompor matéria orgânica quando há escassez de fosfato, um nutriente essencial. E a parte alarmante é que o aquecimento global está criando exatamente as condições que fazem essas bactérias produzir mais metano.
A descoberta tem implicações que vão muito além da curiosidade científica. O metano é um gás de efeito estufa extremamente potente, com capacidade de aquecer a atmosfera dezenas de vezes mais que o CO₂ em escalas de tempo curtas. Se o oceano está se tornando uma fonte crescente de metano à medida que esquenta, o planeta entra em um ciclo de retroalimentação perigoso: oceanos mais quentes produzem mais metano, que aquece mais a atmosfera, que esquenta mais os oceanos. Esse ciclo, alertam os pesquisadores, ainda não está incluído na maioria dos modelos climáticos que governos usam para planejar suas políticas ambientais.
O mistério do metano que vinha de águas ricas em oxigênio
A contradição que intrigava os cientistas era simples de enunciar e difícil de resolver. O metano é tipicamente produzido por microrganismos que vivem em ambientes anaeróbicos, ou seja, sem oxigênio, como o fundo de pântanos, aterros sanitários e sedimentos oceânicos profundos. As águas superficiais do oceano são o oposto desse ambiente: ricas em oxigênio, expostas à luz solar e constantemente agitadas por ventos e correntes. Não deveriam produzir metano.
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No entanto, medições consistentes mostravam que essas águas liberavam metano na atmosfera. Os cientistas chamaram esse fenômeno de “paradoxo do metano oceânico”, e durante anos as explicações foram parciais ou insatisfatórias. Alguns sugeriram que o metano vinha de bolhas que subiam das profundezas, outros propuseram mecanismos químicos não biológicos. A equipe de Weber decidiu investigar usando um conjunto de dados global e modelos computacionais que pudessem testar hipóteses em escala planetária.
Como as bactérias produzem metano na superfície do oceano
A resposta encontrada pelos pesquisadores é elegante e preocupante ao mesmo tempo. Certas bactérias marinhas produzem metano como subproduto da decomposição de matéria orgânica, mas esse processo só ocorre quando há escassez de fosfato, um nutriente essencial que normalmente está disponível nas águas superficiais por meio da mistura com águas profundas. Quando o fosfato falta, essas bactérias ativam um mecanismo metabólico alternativo que libera metano como resultado.
“Isso significa que a escassez de fosfato é o principal fator de controle da produção e das emissões de metano em mar aberto”, explicou Weber. A descoberta reformula a maneira como os cientistas pensam sobre o metano no oceano: em vez de ser um fenômeno raro e localizado, a produção de metano em águas ricas em oxigênio pode ser comum em qualquer região onde os níveis de fosfato são baixos. E é aqui que o aquecimento global entra como catalisador.
Por que o aquecimento do oceano faz aumentar a produção de metano
A conexão entre temperatura do oceano e produção de metano passa pela física da mistura vertical de águas. As mudanças climáticas estão aquecendo o oceano de cima para baixo, o que aumenta a diferença de densidade entre as águas superficiais quentes e as camadas profundas frias. Quanto maior essa diferença de densidade, mais difícil é para a água profunda, rica em nutrientes como fosfato, subir e se misturar com a superfície.
O resultado é previsível. Com menos mistura vertical, menos fosfato chega à superfície do oceano, criando condições cada vez mais favoráveis para o crescimento das bactérias que produzem metano, segundo o modelo desenvolvido pela equipe de Weber. Em um mundo em aquecimento, a superfície do oceano se torna progressivamente mais pobre em fosfato, o que ativa a produção de metano em escala planetária. A cada grau de aquecimento, o oceano não apenas absorve menos carbono como também passa a emitir mais metano.
O ciclo de retroalimentação que pode acelerar o aquecimento global
A implicação mais preocupante da descoberta é o potencial de um ciclo de retroalimentação climática. Oceanos mais quentes produzem mais metano, que é um gás de efeito estufa extremamente potente, que aquece ainda mais a atmosfera, que esquenta ainda mais os oceanos, que produzem ainda mais metano. Cada etapa do ciclo intensifica a seguinte, criando uma espiral de aquecimento que se autoalimenta e que pode ser difícil de interromper uma vez que atinja massa crítica.
Os pesquisadores são cautelosos ao enfatizar que o ciclo ainda precisa ser quantificado com mais precisão. No entanto, o fato de que esse mecanismo de produção de metano não está incluído na maioria dos modelos climáticos que governos e organizações internacionais utilizam para planejar políticas ambientais é, por si só, alarmante. Se os modelos subestimam as emissões de metano do oceano, as projeções de aquecimento podem estar mais otimistas do que a realidade justifica.
Por que essa descoberta sobre o metano muda as previsões climáticas
Thomas Weber resume a importância do estudo com uma declaração que conecta microbiologia marinha a política climática global. “Nosso trabalho ajudará a preencher uma lacuna fundamental nas previsões climáticas, que muitas vezes ignoram as interações entre as mudanças ambientais e as fontes naturais de gases de efeito estufa na atmosfera”, afirmou. Em outras palavras, os modelos atuais preveem o futuro do clima sem considerar que o oceano pode se tornar um emissor crescente de metano.
Incorporar esse mecanismo aos modelos climáticos pode alterar significativamente as projeções de aquecimento para as próximas décadas. Se a produção oceânica de metano aumentar conforme o modelo da equipe sugere, o orçamento de carbono restante para limitar o aquecimento a 1,5°C ou 2°C pode ser menor do que se imagina, o que tornaria as metas do Acordo de Paris ainda mais difíceis de alcançar. O oceano, que sempre foi considerado um aliado no combate às mudanças climáticas por absorver CO₂ e calor, pode estar se tornando parte do problema.
Cientistas descobriram que o oceano produz mais metano à medida que aquece, criando um ciclo que acelera o aquecimento global. Você acha que os modelos climáticos precisam ser revisados? Esse ciclo te preocupa? Deixe sua opinião nos comentários.
