Estudo de caso sobre produtividade, ventilação oceânica e dissolução de carbonato na margem continental Sul e Sudeste brasileira: insights para o armazenamento de carbono marinho

• Processo: 22/03830-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Geológica
• Acordo de Cooperação: Czech Science Foundation (GACR)
• Pesquisador responsável: Karen Badaraco Costa
• Beneficiário: Karen Badaraco Costa
• Pesquisador Responsável no exterior: Filip Scheiner
• Instituição Parceira no exterior: Charles University in Prague (CU), República Tcheca
• Instituição Sede: Instituto Oceanográfico (IO). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Felipe Antonio de Lima Toledo ; María Alejandra Gómez Pivel
• Assunto(s): Paleoceanografia Paleoclimatologia Carbonatos Margens continentais Carbono Quaternário tardio Oceanos e mares Sul Região Sudeste Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbon and oxygen isotopes | Carbon storage | paleoceanography | Paleoclimate | planktonic foraminifera | trace elements | Paleoceanografia e Paleoclimatologia

Resumo

As emissões de gases de efeito estufa estão transformando rapidamente o sistema Terra por meio de complexos mecanismos de feedback que afetam os ciclos biogeoquímicos. O aumento do CO2 atmosférico leva ao aquecimento global, aumentando a estratificação dos oceanos e modificando os padrões de circulação oceânica e a ventilação das águas profundas, enquanto o CO2 absorvido pelos oceanos causa acidificação dos oceanos e promove a dissolução do carbonato de cálcio. As atividades antrópicas também estão resultando em eutrofização oceânica e expansão das zonas de hipóxia. O estudo de condições ambientais pretéritas semelhantes às projetadas sob efeitos antropogênicos é essencial para elucidar os papéis dos diferentes mecanismos de retroalimentação envolvidos no ciclo do carbono. O cenário ideal para estudar tais mecanismos seria aquele onde ocorressem fortes mudanças na produtividade, ventilação de águas profundas e dissolução de carbonato. A margem continental sul e sudeste brasileira no Quaternário tardio atende todos esses requisitos devido a mudanças passadas na fertilização terrestre, sistemas de ressurgência, geometria das massas de água de fundo e oscilações dos níveis de pH. Assim, é um laboratório natural para estudar processos ligados ao sequestro de carbono nos oceanos. As hipóteses de pesquisa são: (1) uma maior produtividade superficial não aumenta realmente o armazenamento de carbono, mas devido à decomposição e remineralização da matéria orgânica exportada até o fundo do mar o processo age de forma oposta; (2) a decomposição da matéria orgânica diminui os níveis de pH do fundo do mar, levando a uma maior taxa de dissolução do carbonato de cálcio, mais uma vez diminuindo o armazenamento de carbono; (3) a maior taxa de decomposição da matéria orgânica está esgotando os níveis de oxigênio no fundo do mar, impactando profundamente a vida bentônica; (4) há um efeito sinérgico da presença de massas de água de fundo antárticas corrosivas de origem sul e aumento da produtividade da superfície do mar para a dissolução do carbonato de cálcio; e (5) a combinação selecionada de proxies geoquímicos e micropaleontológicos é uma ferramenta robusta para identificar a variação temporal e espacial na contribuição de ambos os efeitos declarados em (4). Essas hipóteses serão testadas por meio de proxies geoquímicos e micropaleontológicos obtidos a partir da análise de quatro testemunhos a pistão cobrindo os últimos 125 mil anos, recuperados do talude médio da margem S-SE brasileira. Os proxies selecionados fornecerão estimativas da paleoprodutividade superficial e fluxo de matéria orgânica para o fundo do mar, alteração da intensidade de dissolução do carbonato de cálcio, possíveis flutuações de pH no fundo do mar e mudanças na geometria das massas de água, fornecendo, portanto, um resumo abrangente dos efeitos combinados e feedbacks que afetam o armazenamento de carbono sob diferentes configurações oceanográficas. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MARIANA OLIVA TOMAZELLA; GUILHERME AUGUSTO PEDRÃO; JULIANA PEREIRA QUADROS; FELIPE ANTONIO DE LIMA TOLEDO; KAREN BADARACO COSTA. Biogenic composition of calcium carbonate over the past 140,000 years: clues from a marine core in the Santos Basin. Ocean and Coastal Research, v. 72, 2024-03-18. (22/03830-3)