Micróbios de lagos antigos desencadearam 304

iStock/KLBahr

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O nosso planeta tem uma longa história de aquecimento global, que se estende por milhões de anos, como evidenciado por um estudo recente publicado na revista Geology, que investiga uma era crucial há 304 milhões de anos, durante a Idade do Gelo do Paleozóico Superior.

As descobertas revelam evidências de aumento da temperatura da superfície do mar, declínio do gelo continental e ambientes oceânicos inundando a terra.

Liuwen Xia e uma equipe de pesquisadores da Universidade de Nanjing, na China, embarcaram em uma missão para descobrir os segredos de um antigo episódio de aquecimento.

Para desvendar o mistério, a equipe investigou o impacto das emissões de metano de lagos alcalinos com níveis de pH variando de 9 a 12.

O metano, um potente gás com efeito de estufa, pode reter o calor na atmosfera de forma 28 vezes mais eficaz do que o dióxido de carbono ao longo de um século.

Os microrganismos responsáveis ​​pela produção de metano contribuem para uma parte substancial das emissões globais de metano, – representando 74 por cento.

Compreender as condições que permitem que estes microrganismos prosperem é crucial para compreender a dinâmica das alterações climáticas.

Os investigadores concentraram-se na Bacia de Junggar, no noroeste da China, onde examinaram meticulosamente os níveis de metano derivados da atividade microbiana.

Xia et al, 2023.

Amostras centrais do leito do lago foram submetidas a análises químicas rigorosas, fornecendo informações sobre as fontes de carbono, incluindo algas verdes aquáticas, cianobactérias fotossintetizantes e arquéias halofílicas extremofílicas que habitam ambientes com alto teor de sal.

Uma revelação crucial emergiu de suas investigações: um tipo específico de microrganismo, archaea metanogênica alcalofílica, prosperou nas condições anóxicas com baixo teor de sulfato do lago.

Este microrganismo aproveita a energia da produção de metano, liberando-a na atmosfera. As descobertas sugerem que as emissões microbianas de metano durante esta era podem ter atingido impressionantes 2,1 gigatoneladas.

Os investigadores relacionaram este aumento nas emissões de metano à Idade do Gelo do Paleozóico Superior, marcada por um pico de metano atmosférico há 304 milhões de anos. Eles propõem que o impacto colectivo dos lagos alcalinos a nível mundial poderia ter influenciado significativamente os níveis de gases com efeito de estufa.

Só no contexto do noroeste da China, as emissões de metano poderiam ter ultrapassado as 109 gigatoneladas, equivalente ao potencial impacto no efeito estufa de até 7.521 gigatoneladas de dióxido de carbono.

As implicações destas descobertas são profundas, sublinhando o papel influente do metano na formação do nosso clima. As soluções potenciais incluem a alteração do pH do lago, a introdução de argilas específicas ou mesmo a modificação dos leitos dos lagos.

No entanto, cada solução introduz o seu próprio conjunto de repercussões ambientais. Além disso, a identificação de lagos alcalinos em todo o mundo apresentará os seus próprios desafios.

O estudo completo foi publicado na Geology.

Resumo do estudo:

O metano (CH4) é um importante gás com efeito de estufa, mas o seu comportamento e os factores que influenciam as escalas de tempo geológicas não são suficientemente claros. Este estudo investigou a Idade do Gelo do Paleozóico Superior (LPIA), que se acredita ter experimentado um intervalo de rápido aquecimento em ca. 304 Ma, isso pode ter sido análogo ao aquecimento moderno. Para explorar as possíveis causas deste evento de aquecimento, investigamos antigos lagos alcalinos na Bacia de Junggar, no noroeste da China. Os resultados mostram que o ciclo microbiano de CH4 aqui foi forte, como evidenciado pelos valores de carbonato δ13C (δ13Ccarb) de >5‰, ∼+0,6‰ compensações entre os valores de pristano δ13C (δ13CPr) e fitano δ13C (δ13CPh), um índice de 3β-metilhopano de 9,5 % ± 3,0%, e valores altamente negativos de δ13C de hopanos (-44‰ a -61‰). As baixas concentrações de sulfato nos lagos alcalinos tornaram as archaea metanogênicas mais competitivas do que as bactérias redutoras de sulfato, e os níveis elevados de carbono inorgânico dissolvido promoveram a metanogênese. As emissões biogénicas de CH4 provenientes de lagos alcalinos, para além do CO2, podem ter contribuído para o rápido aquecimento climático.