{"id":21734,"date":"2017-11-07T17:00:16","date_gmt":"2017-11-07T19:00:16","guid":{"rendered":"http:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/?p=21734"},"modified":"2017-10-28T14:14:35","modified_gmt":"2017-10-28T16:14:35","slug":"matematico-preve-sexta-extincao-em-massa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/matematico-preve-sexta-extincao-em-massa\/","title":{"rendered":"Matem\u00e1tico prev\u00ea sexta extin\u00e7\u00e3o em massa"},"content":{"rendered":"

\"\u201cThis<\/p>\n

At\u00e9 2100, os oceanos podem conter carbono o suficiente para causar o exterm\u00ednio em massa de esp\u00e9cies nos pr\u00f3ximos mil\u00eanios.<\/p>\n

Nos \u00faltimos 540 milh\u00f5es de anos, a\u00a0Terra\u00a0passou por cinco eventos de\u00a0extin\u00e7\u00e3o em massa<\/a>, cada um envolvendo processos que\u00a0alteraram o ciclo<\/a>\u00a0normal do carbono na atmosfera e nos\u00a0oceanos<\/a>. Todas essas modifica\u00e7\u00f5es no carbono, que s\u00e3o fatais em n\u00edvel global, desenrolaram-se ao longo de milhares de milh\u00f5es de anos e coincidem com o exterm\u00ednio generalizado de esp\u00e9cies marinhas em todo o mundo.<\/p>\n

A pergunta para muitos cientistas \u00e9 se o ciclo do carbono est\u00e1 passando por um abalo significativo, que poderia levar o planeta a uma sexta extin\u00e7\u00e3o em massa. Na era moderna, as emiss\u00f5es de\u00a0di\u00f3xido de carbono<\/a>\u00a0aumentaram constantemente desde o s\u00e9culo XIX, mas saber se o recente aumento nos n\u00edveis de carbono pode levar \u00e0 extin\u00e7\u00e3o em massa tem sido dif\u00edcil. Isso se deve principalmente \u00e0 dificuldade de relacionar anomalias de carbono antigo, ocorrendo ao longo de milhares de milh\u00f5es de anos at\u00e9 as rupturas atuais, que aconteceram apenas no decorrer de pouco mais de um s\u00e9culo.<\/p>\n

Agora,\u00a0Daniel Rothman, professor de geof\u00edsica no\u00a0Departamento de Ci\u00eancias atmosf\u00e9ricas, planet\u00e1rias e terrestres\u00a0(Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences) do\u00a0MIT\u00a0e co-diretor do centro\u00a0Lorenz\u00a0do\u00a0MIT, analisou mudan\u00e7as significativas no ciclo do carbono nos \u00faltimos 540 milh\u00f5es de anos, como os cinco eventos de extin\u00e7\u00e3o em massa. Ele identificou “limiares de cat\u00e1strofe” no ciclo do carbono que, se excedidos, levariam a um ambiente inst\u00e1vel e, em \u00faltima inst\u00e2ncia, \u00e0 extin\u00e7\u00e3o em massa.<\/p>\n

Em um artigo publicado hoje na\u00a0Science Advances<\/a>, ele prop\u00f5e que a extin\u00e7\u00e3o em massa ocorre se um dos dois limiares for ultrapassado. No caso altera\u00e7\u00f5es no ciclo do carbono em longos per\u00edodos de tempo, as extin\u00e7\u00f5es acontecer\u00e3o caso essas altera\u00e7\u00f5es ocorram mais rapidamente do que os ecossistemas globais podem se adaptar. No caso de altera\u00e7\u00f5es de carbono em per\u00edodos mais curtos, n\u00e3o importa o ritmo das mudan\u00e7as do ciclo do carbono; em vez disso, o tamanho ou a magnitude da mudan\u00e7a determinar\u00e1 a probabilidade de um evento de extin\u00e7\u00e3o em massa.<\/p>\n

Considerando esse racioc\u00ednio adiante no tempo,\u00a0Rothman\u00a0prev\u00ea que, dado o recente aumento nas emiss\u00f5es de di\u00f3xido de carbono em um per\u00edodo de tempo relativamente curto, uma sexta extin\u00e7\u00e3o depender\u00e1 de uma quantidade cr\u00edtica de carbono ser adicionada aos oceanos. Esse montante, segundo seus c\u00e1lculos, seria de cerca de 310 gigatoneladas, que estima ser equivalente \u00e0 quantidade de carbono que a atividade humana ter\u00e1 adicionado nos oceanos no mundo at\u00e9 o ano de 2100.<\/p>\n

Isso significa que haver\u00e1 uma extin\u00e7\u00e3o em massa logo ap\u00f3s a virada do s\u00e9culo?\u00a0Rothman\u00a0diz que levaria algum tempo \u2014 cerca de 10.000 anos \u2014 para surgirem tais desastres ecol\u00f3gicos. No entanto, segundo ele, at\u00e9 2100 o mundo poder\u00e1 ter se transformado em “territ\u00f3rio desconhecido”.<\/p>\n

\u201cN\u00e3o quer dizer que o desastre v\u00e1 ocorrer no dia seguinte”, diz\u00a0Rothman. “Quer dizer que, se n\u00e3o for controlado, o ciclo do carbono atingiria um ponto em que j\u00e1 n\u00e3o seria est\u00e1vel e seu comportamento seria dif\u00edcil de prever. No passado geol\u00f3gico, esse tipo de comportamento era associado \u00e0 extin\u00e7\u00e3o em massa.”<\/p>\n

A Hist\u00f3ria segue a teoria<\/strong><\/p>\n

Daniel Rothman\u00a0j\u00e1 havia trabalhado com a extin\u00e7\u00e3o do final do per\u00edodo\u00a0Permiano, a mais grave na hist\u00f3ria da\u00a0Terra, em que um enorme pulso de carbono atrav\u00e9s do sistema da Terra foi respons\u00e1vel por aniquilar mais de 95% das esp\u00e9cies marinhas no mundo todo. Desde ent\u00e3o, as conversas com os colegas o estimularam a considerar a possibilidade de haver uma sexta extin\u00e7\u00e3o, levantando uma quest\u00e3o essencial:<\/p>\n

“Como \u00e9 poss\u00edvel comparar esses grandes eventos no passado geol\u00f3gico, ocorridos em per\u00edodos t\u00e3o distantes, ao que est\u00e1 acontecendo hoje, s\u00e9culos depois, no m\u00e1ximo?”\u00a0Rothman\u00a0afirma: “Sentei num dia de ver\u00e3o e tentei pensar sobre como abordar a quest\u00e3o de forma sistem\u00e1tica.”<\/p>\n

Ent\u00e3o, ele produziu uma f\u00f3rmula matem\u00e1tica simples a partir de princ\u00edpios f\u00edsicos b\u00e1sicos, relacionando a taxa cr\u00edtica e a magnitude da mudan\u00e7a no ciclo do carbono \u00e0 escala de tempo que separa a mudan\u00e7a r\u00e1pida da lenta. Segundo sua hip\u00f3tese, essa f\u00f3rmula deve prever a ocorr\u00eancia de extin\u00e7\u00e3o em massa ou de alguma cat\u00e1strofe global.<\/p>\n

Depois, questionou-se se a Hist\u00f3ria seguiu sua hip\u00f3tese. Pesquisando em centenas de artigos de geoqu\u00edmica, identificou 31 eventos nos \u00faltimos 542 milh\u00f5es de anos em que uma mudan\u00e7a significativa ocorreu no ciclo do carbono da\u00a0Terra. Para cada evento, incluindo as cinco extin\u00e7\u00f5es em massa,\u00a0Rothman\u00a0observou a mudan\u00e7a no carbono, expressa no registro geoqu\u00edmico como uma mudan\u00e7a na abund\u00e2ncia relativa de dois is\u00f3topos, o\u00a0carbono-12\u00a0e o\u00a0carbono-13. Ele tamb\u00e9m observou a dura\u00e7\u00e3o dessas altera\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

A partir disso, desenvolveu uma transforma\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica para converter essas quantidades na massa total de carbono adicionada aos oceanos em cada evento. Ao final, tra\u00e7ou o per\u00edodo e a massa de cada evento.<\/p>\n

“Ficou evidente que havia um ritmo caracter\u00edstico de mudan\u00e7a que o sistema basicamente n\u00e3o ultrapassava”, afirmou.<\/p>\n

Em outras palavras, ele observou um limiar comum para a maior parte dos 31 eventos. Ainda que envolvessem mudan\u00e7as significativas no carbono, os eventos eram relativamente benignos \u2014 n\u00e3o eram suficientes para desestabilizar o sistema e lev\u00e1-lo a uma cat\u00e1strofe. Em contrapartida, quatro das cinco extin\u00e7\u00f5es em massa ficaram acima do limiar, sendo que a mais grave foi a do final do per\u00edodo\u00a0Permiano, a mais distante no tempo.<\/p>\n

“A partir de ent\u00e3o, tornou-se uma quest\u00e3o de descobrir o que isso significava”, disse.<\/p>\n

Um vazamento oculto<\/strong><\/p>\n

Ap\u00f3s an\u00e1lises complementares,\u00a0Rothman\u00a0descobriu que a taxa cr\u00edtica para cat\u00e1strofe est\u00e1 relacionada com um processo oculto do ciclo natural do carbono na\u00a0Terra, que \u00e9 essencialmente uma oscila\u00e7\u00e3o entre fotoss\u00edntese e respira\u00e7\u00e3o. Normalmente, h\u00e1 um “vazamento” no ciclo, em que uma pequena quantidade de carbono org\u00e2nico atinge o fundo do oceano e, ao longo do tempo, \u00e9 enterrada como sedimento e isolada do resto do ciclo do carbono.<\/p>\n

Rothman\u00a0descobriu que a taxa cr\u00edtica era equivalente \u00e0 taxa de excesso de produ\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de carbono resultante da conten\u00e7\u00e3o desse vazamento. Qualquer aumento de di\u00f3xido de carbono no ciclo n\u00e3o pode ser descrito pela pr\u00f3pria oscila\u00e7\u00e3o. Ao contr\u00e1rio, um ou mais processos levariam o ciclo do carbono a um territ\u00f3rio inst\u00e1vel.<\/p>\n

Ele ent\u00e3o determinou que a taxa cr\u00edtica aplica-se apenas acima do per\u00edodo no qual o ciclo de carbono marinho pode restabelecer seu equil\u00edbrio ap\u00f3s a altera\u00e7\u00e3o. Hoje, esse tempo \u00e9 cerca de 10.000 anos. Para eventos muito mais curtos, o limiar cr\u00edtico j\u00e1 n\u00e3o est\u00e1 ligado \u00e0 taxa de adi\u00e7\u00e3o de carbono aos oceanos, mas sim \u00e0 massa total do carbono. Ambos os cen\u00e1rios deixariam um excesso de carbono circulando nos oceanos e na atmosfera, resultando, provavelmente, na\u00a0acidifica\u00e7\u00e3o e no aquecimento global dos oceanos<\/a>.<\/p>\n

O s\u00e9culo \u00e9 o limite<\/strong><\/p>\n

A partir da taxa cr\u00edtica e do per\u00edodo de equil\u00edbrio,\u00a0Rothman\u00a0calculou que a massa cr\u00edtica de carbono na era moderna era cerca de 310 gigatoneladas.<\/p>\n

Depois, comparou sua previs\u00e3o do total de carbono adicionado aos oceanos da\u00a0Terra\u00a0at\u00e9 o ano de 2100, de acordo com as proje\u00e7\u00f5es do mais recente relat\u00f3rio do\u00a0Painel Intergovernamental sobre Mudan\u00e7as Clim\u00e1ticas<\/a>\u00a0(IPCC, do ingl\u00eas Intergovernmental Panel on Climate Change). As proje\u00e7\u00f5es do\u00a0IPCC\u00a0consideram quatro caminhos poss\u00edveis para as emiss\u00f5es de di\u00f3xido de carbono, desde o caminho de condi\u00e7\u00f5es rigorosas para limitar as emiss\u00f5es de di\u00f3xido de carbono at\u00e9 o que se relaciona a uma variedade de cen\u00e1rios sem limita\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

A melhor das hip\u00f3teses projeta que os seres humanos adicionar\u00e3o 300 gigatoneladas de carbono aos oceanos at\u00e9 2100, enquanto mais de 500 gigatoneladas ser\u00e3o adicionadas no pior cen\u00e1rio poss\u00edvel, excedendo o limite cr\u00edtico. Em todos os cen\u00e1rios, Rothman demonstra que, at\u00e9 2100, o ciclo do carbono estar\u00e1 perto ou muito acima do limite sob o qual n\u00e3o aconteceria uma cat\u00e1strofe.<\/p>\n

“Deve haver maneiras de retirar [as emiss\u00f5es de\u00a0di\u00f3xido de carbono]”, declara. “Mas este trabalho ressalta os motivos por que precisamos ter cuidado e apresenta mais raz\u00f5es para estudar o passado para entender o presente.”<\/p>\n

Fonte – Jennifer Chu, MIT News Office \/ tradu\u00e7\u00e3o Lu\u00edsa Flores Somavilla, IHU de 25 de outubro de 2017<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

At\u00e9 2100, os oceanos podem conter carbono o suficiente para causar o exterm\u00ednio em massa de esp\u00e9cies nos pr\u00f3ximos mil\u00eanios. Nos \u00faltimos 540 milh\u00f5es de anos, a\u00a0Terra\u00a0passou por cinco eventos de\u00a0extin\u00e7\u00e3o em massa, cada um envolvendo processos que\u00a0alteraram o ciclo\u00a0normal do carbono na atmosfera e nos\u00a0oceanos. 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