Será que as rochas esmagadas absorvem carbono suficiente para conter as alterações climáticas?

Uma forma pouco examinada de geoengenharia pega no que as rochas fazem normalmente – retêm carbono – e aplicam-na aos oceanos.

Por Peter Yeung
Publicado 28/12/2021, 12:20
Debaixo de água

Os mergulhadores limpam a parte exterior de um “mesocosmos” com escovas para minimizar o crescimento de algas que bloqueiam a luz solar.

Fotografia por Michael Sswat, Geomar

ILHAS CANÁRIAS – Antes do nascer do sol numa vila tranquila em Gran Canaria, uma ilha na costa noroeste de África, uma equipa de cientistas caminha ao longo do passadiço de madeira do porto em direção a uma fileira de nove contentores a flutuar no oceano.

“Depressa, vai amanhecer em breve”, diz um dos investigadores para outro, enquanto submergem um dispositivo robusto em forma de cubo para medir a atividade de organismos bioluminescentes num recipiente. “A luz vai afetar as nossas leituras.”

Os “mesocosmos” feitos de termoplástico de poliuretano, preenchidos com 8.000 litros de água do mar das Canárias misturada com quantidades variáveis de calcário – uma rocha de carbonato acinzentada com níveis elevados de alcalinidade – fazem parte da primeira experiência científica de campo do mundo sobre o aumento da alcalinidade no oceano; uma investigação que ficou concluída em outubro. Muitos cientistas esperam que este processo pouco examinado tenha o potencial de ajudar a combater as alterações climáticas.

O objetivo do aumento da alcalinidade dos oceanos é acelerar o desgaste das rochas que absorvem carbono, algo que acontece naturalmente quando a chuva cai na terra, nos cursos de água e no oceano. Outra ação semelhante acontece através da erosão gradual das linhas costeiras devido ao efeito das ondas. “Isto está sempre a acontecer continuadamente”, diz Ulf Riebesell, biólogo marinho do Centro de Investigação Oceânica GEOMAR Helmholtz em Kiel, na Alemanha, que lidera uma equipa de 35 investigadores financiada pela União Europeia. “As rochas reagem à água e, durante essa reação, retiram CO2 da atmosfera. A questão passa por saber se conseguimos acelerar significativamente este processo natural. É isso que estamos a simular.”

“É uma viagem ao desconhecido”, diz Ulf Riebesell. “Há muitas coisas que ainda não sabemos. Mas sabemos que o aumento da alcalinidade tem um potencial enorme. E precisamos de o testar já, porque estamos a ficar sem tempo para salvar o planeta.”

Investigadores recolhem amostras de água dos “mesocosmos” em Gran Canaria.

Fotografia por Peter Yeung

Enorme potencial

Em teoria, o processo natural pode ser acelerado através do depósito de enormes quantidades de silicato pulverizado ou rochas de carbonato no mar. Ulf Riebesell estima que, embora o desgaste natural sequestre mil milhões de toneladas de CO2 por ano, se este desgaste fosse intensificado maciçamente, poderia sequestrar um valor a rondar os 100 mil milhões de toneladas de CO2 anualmente. Se considerarmos que as emissões de CO2 provocadas pelo homem rondam os 36 mil milhões de toneladas por ano, o potencial é enorme. Ao estabilizar os níveis de alcalinidade, este processo também pode ajudar a proteger os recifes de coral contra a acidificação. Porém, há vários motivos de preocupação que exigem cautela.

Teoricamente, o processo químico inicial é direto, mas quase todos os outros fatores são desconhecidos. Qual vai ser o impacto na biodiversidade? Onde é que estes minerais devem ser depositados? Podemos ter consequências não intencionais? Quanto é que vai custar? Quem é que decide se deve avançar? E, o mais importante, enquanto Ulf Riebesell e os seus colegas ainda estão a fazer testes, será que vai sequer funcionar?

Durante a experiência de 33 dias, os investigadores estudaram as amostras contidas nos mesocosmos, que estavam cheios com água do mar com níveis de alcalinidade que variavam entre os níveis verificados naturalmente e chegando a atingir o dobro dessa quantidade. Foram analisados cerca de 45 parâmetros – desde os níveis de pH à saúde do plâncton – em vários laboratórios da Plataforma Oceânica das Ilhas Canárias e do Parque Tecnológico da Universidade de Las Palmas. Um dos objetivos principais da investigação é tentar determinar se a adição destas quantidades de minerais alcalinos à água do mar produz carbonato de cálcio, que por sua vez liberta algum CO2 e afeta os potenciais ganhos.

“A calcificação pode aumentar em resposta ao aumento da alcalinidade, reduzindo a quantidade de CO2 sequestrado”, diz Ulf Riebesell, cuja equipa está a analisar os dados na Alemanha. “Mas se o cálcio permanecer na água e a alcalinidade não diminuir, o CO2 fica no oceano para sempre. É essa a nossa esperança.”

Nos últimos dois anos, Rosalind Rickaby, professora de biogeoquímica do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, conduziu investigações laboratoriais para verificar se existe calcificação – quando a alcalinidade é aumentada – em culturas de organismos unicelulares chamados coccolitóforos e foraminíferos. Os sinais observados por Rosalind Rickaby são encorajadores.

“É em pequena escala, por isso é difícil chegar a uma conclusão. Mas as células estão a ser afetadas pela alcalinidade, o que é bom. É uma evidência de que, ao adicionarmos alcalinidade, reduzimos os níveis de CO2 que as células precisam para a fotossíntese”, diz Rosalind Rickaby.

No próximo ano, a equipa de Ulf Riebesell planeia realizar um estudo de acompanhamento nas águas temperadas e altamente produtivas da Noruega, que contrastam com as águas das Ilhas Canárias, que apresentam pouco crescimento de plantas aquáticas. O teste que irá ser efetuado na Noruega em maio vai envolver mesocosmos muito maiores – de 50.000 litros – e, assim, fornecer informações sobre a forma como os organismos mais complexos, como os peixes, são afetados.

Os mesocosmos foram lançados ao mar na cidade portuária de Taliarte, em Gran Canária.

Fotografia por Peter Yeung

Tarefa hercúlea

Mesmo que este processo funcione, implementar uma melhoria na alcalinidade de todos os oceanos pode ser uma tarefa hercúlea. Para minar, moer e transportar minerais seria necessária uma indústria equivalente à da mineração de carvão, já que para sequestrar uma tonelada de CO2 são necessárias entre uma e cinco toneladas de minerais, diz Ulf Riebsell. Depois, há a questão da distribuição. Os minerais poderiam ser depositados por navios, misturados com areia costeira ou até borrifados em terras agrícolas. Cada método teria os seus próprios desafios, custos e escalas temporais.

“É exequível porque existem minerais suficientes”, diz Ulf Riebsell. “Mas é um grande empreendimento. E será que devemos sequer continuar a minerar como temos feito?”

O teste feito em Gran Canaria usou calcário, que, apesar de ser abundante, não se dissolve facilmente na água e tem de ser misturado com uma solução concentrada de CO2, adicionando mais uma fase logística. A cal viva, um subproduto da indústria do cimento, dissolve-se facilmente e é abundante, mas requer a queima de calcário para ser produzida, afetando a sua eficácia na redução de emissões. A opção mais promissora é a olivina, um mineral esverdeado à base de silicato que sequestra duas vezes mais CO2 que a cal viva e quatro vezes mais do que o calcário. A investigação na Noruega vai usar olivina.

Nos próximos anos, um programa de investigação separado – realizado pela empresa Project Vesta, sediada na Califórnia – também planeia usar olivina em quatro testes de campo nas águas costeiras da Califórnia, Nova Iorque, Índia e norte das Caraíbas. “É algo que se encontra pelo mundo inteiro, até mesmo nas praias havaianas”, diz Tom Green, CEO da Project Vista. “A mineração de olivina não requer quaisquer químicos, só temos de a extrair, e podemos usar a infraestrutura de mineração de carvão já existente.”

De acordo com a Project Vesta, só seriam emitidas três toneladas de CO2 no processo de aumento de alcalinidade dos oceanos com olivina por cada 100 toneladas removidas. Tom Green diz que isto é mais viável em grande escala do que a captura direta de ar – com máquinas para sugar CO2 da atmosfera – já que esta última requer demasiada energia. “Queremos aproveitar a força dos oceanos”, diz Tom Green.

Os oceanos são a solução?

Os oceanos, que já absorvem 90% do excesso de calor do planeta e 25% das emissões de CO2, são cada vez mais encarados como a fronteira para as soluções climáticas, diz Jean-Pierre Gattuso, professor do Laboratório de Oceanografia de Villefranche em Nice, França. Por outro lado, os esforços baseados em terra, como a reflorestação, removem uma quantidade relativamente pequena de CO2 da atmosfera, só substituem o que já foi emitido e provavelmente não irão produzir ganhos permanentes, uma vez que as florestas podem ser derrubadas ou queimadas.

“As nossas reduções de emissões não são rápidas o suficiente”, diz Jean-Pierre Gatusso, que publicou em janeiro uma nota informativa na revista Frontiers in Climate sobre tecnologias baseadas no oceano, como o aumento da alcalinidade, fertilização com ferro (usar ferro para estimular o crescimento de fitoplâncton) e ressurgência artificial (circulação de águas profundas ricas em nutrientes para cima). “Resumindo, precisamos de tecnologias que removam CO2 do ar. Nesse sentido, o oceano tem obviamente o maior potencial.”

Contudo, transformar este potencial em realidade é outra questão, e os especialistas dizem que há critérios rígidos que devem ser respeitados. É um processo que deve ser acompanhado, embora os seus impactos possam demorar anos a avaliar; deve ser altamente escalável e viavelmente económico, em função da escala exigida; deve ser permanente, algo que é quase impossível de garantir; deve ser um projeto responsável, mesmo que não exista uma estrutura de liderança; e, como é óbvio, deve respeitar a segurança ambiental.

“O melhoramento da alcalinidade é a solução que tem mais potencial [entre as soluções baseadas no oceano]”, diz Ulf Riebsell. “Mas é preciso fazer mais investigação. Vamos precisar de anos para chegar a um ponto em que compreendemos alguns dos riscos. Mas nunca iremos compreender completamente todos os riscos.”

O tempo está a acabar

Alguns críticos receiam que a manipulação em grande escala dos sistemas naturais da Terra possa ter resultados imprevisíveis e prejudiciais, como aconteceu com a introdução de coelhos europeus na Austrália no século XIX, processo que devastou espécies nativas enquanto a população de coelhos aumentou de apenas 13 indivíduos para 200 milhões em cerca 50 anos. Outros especialistas alertam que, se for promovida a ideia de uma solução rápida – permitindo ao mundo regressar aos seus velhos hábitos – isso pode desencorajar a ação climática e galvanizar novamente a indústria dos combustíveis fósseis.

Para Ulf Riebesell, que estuda os impactos das alterações climáticas nos oceanos há mais de uma década – desde o rápido aquecimento à acidificação e desoxigenação – estas preocupações são válidas, mas com o tempo a esgotar-se para a humanidade evitar um desastre climático irreversível, não existem muitas opções.

“Daqui a dez anos, vamos ter de tomar uma decisão sobre o que vamos usar para atingir as nossas metas climáticas. Portanto, precisamos de saber quais são as opções realmente expansíveis, os riscos, os custos e os impactos”, diz Ulf Riebesell. “Evitar este tipo de investigação não faz com que o problema desapareça. Precisamos de encontrar uma solução.”

Esta reportagem teve o apoio da Internews Earth Journalism Network e foi publicada originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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