Um estudo feito por pesquisadores das universidades de Chicago, Rice e Instituto de Tecnologia da Califórnia, todos nos EUA, trouxe uma nova visão “agnóstica”, não baseada em nenhuma teoria ou suposição pré-existente, para explicar “o delicado equilíbrio dos ciclos biogeoquímicos que mantêm a Terra temperada, hidratada e próspera”, diz o release da UChicago.
Publicado recentemente na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, o trabalho tem como foco as reações que influenciam a composição química dos oceanos e da atmosfera. Essa série de feedbacks complementares garante as condições necessárias para o desenvolvimento da vida na Terra, ao longo de eras geológicas.
Embora o ciclo biogeoquímico dos elementos entre oceanos, atmosfera e terra seja fundamental para a manutenção da estabilidade climática, a interação é tão complicada que os cientistas geralmente preferem isolar partes do todo para uma melhor compreensão. O novo estudo, ao contrário, aposta em uma abordagem holística, usando ferramentas matemáticas para clarificar as relações entre os diferentes ciclos.
Abordando combinações de reações entre ciclos e climas da Terra
Autores fizeram uma análise química abrangente dos ciclos biogeoquímicos.Fonte: Getty Images
Para desembaraçar o papel dos ciclos químicos da Terra, em que elementos como carbono, enxofre e cálcio transitam entre terra, oceano e atmosfera, Preston Cosslett Kemeny, da UChicago, e seus colegas fizeram uma análise matemática abrangendo toda a gama de reações químicas e seus ciclos, porém sem especificar como eles interagem entre si.
A abordagem gera três tipos de combinações de reações estáveis: conjuntos fechados, onde fontes e sumidouros se cancelam; conjuntos de trocas, nas quais condições oceano-atmosfera constantes são mantidas; e conjuntos abertos, onde o equilíbrio na alcalinidade e nos fluxos de carbono se mantém por alterações em outros elementos químicos da água do mar ou da atmosfera.
Como estudar ciclos e climas de forma holística?
O clima da Terra pode ser representado por um conjunto de reações químicas.Fonte: Getty Images
A análise matemática abrangente resultou em uma inédita estrutura que consegue identificar "todas as combinações principais e secundárias de reações que equilibram o ciclo do carbono da Terra e as suas relações entre si", diz o estudo. Falando de forma prática, o clima da Terra passa a ser representado por um conjunto de equações químicas interconectadas que precisam se equilibrar ao longo de determinados períodos terrestres.
O novo trabalho permite que os cientistas continuem estudando a história climática da Terra, agora com uma ferramenta complementar. Se quiser estudar, por exemplo, a última era do gelo, diz Kemeny, "você pode pegar essa estrutura e usá-la para dizer: bem, se o processo X aumentou ou diminuiu, então ele também deveria ter causado a ocorrência de Y, ou precisaria ser equilibrado por Z".
Quando observadas numa visão panorâmica, é possível enxergar ouras relações entre os ciclos. Utilizando o método, a própria equipe conseguiu identificar uma abordagem inédita para chegar a um equilíbrio dos fluxos de carbono no sistema oceano-atmosfera, com aumento simultâneo do oxigênio atmosférico.
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