“Quando a temperatura da Terra aumenta, as rochas se desgastam mais rapidamente e absorvem mais CO₂, permitindo que o planeta esfrie novamente”, explica Dominik Hülse.

No entanto, houve períodos em que o planeta congelou completamente, coberto de gelo de um polo ao outro. Os pesquisadores observam que isso não pode ser atribuído apenas à degradação das rochas, sugerindo que outras forças devem ter influenciado essas drásticas quedas de temperatura.

Uma pista crucial reside na maneira como o oceano armazena carbono. À medida que os níveis de CO₂ na atmosfera aumentam e o planeta aquece, mais nutrientes como o fósforo são levados para o mar. Esses nutrientes alimentam o crescimento de algas que absorvem carbono através da fotossíntese. Quando as algas morrem, elas afundam no fundo do oceano, levando o carbono com elas.

Em um clima mais quente, no entanto, o rápido crescimento das algas também resulta em níveis mais baixos de oxigênio na água. Com menos oxigênio, o fósforo tende a ser reciclado em vez de ser enterrado em sedimentos. Isso cria um poderoso ciclo de retroalimentação: mais nutrientes levam a mais algas, que consomem mais oxigênio ao se decompor, o que, por sua vez, libera ainda mais nutrientes. Ao mesmo tempo, grandes quantidades de carbono ficam aprisionadas em sedimentos marinhos, resfriando o planeta.

Há anos, Hülse e Ridgwell têm trabalhado em um modelo computacional avançado do sistema climático da Terra que inclui essas interações complexas. “Este modelo mais abrangente do Sistema Terrestre nem sempre estabiliza o clima gradualmente após uma fase de aquecimento; na verdade, pode haver um excesso que resfria a Terra muito abaixo da temperatura inicial – um processo que ainda pode levar centenas de milhares de anos. No modelo computacional do estudo, isso pode desencadear uma era glacial. Com a degradação silicatada isoladamente, não conseguimos simular esses valores extremos”, explica Dominik Hülse.

Os resultados sugerem que, quando os níveis de oxigênio na atmosfera eram mais baixos, como no passado remoto da Terra, esses ciclos de retroalimentação de nutrientes se tornaram mais intensos e poderiam ter impulsionado as severas eras do gelo que marcaram a história geológica primitiva.

À medida que os humanos hoje em dia aumentam a quantidade de CO₂ na atmosfera, o planeta continuará a aquecer. No entanto, de acordo com o modelo dos cientistas, isso poderá levar de novo a uma super refrigeração a longo prazo. Contudo, o próximo evento provavelmente será mais brando, pois a atmosfera atual contém mais oxigênio do que no passado distante, o que atenua o ciclo de retroalimentação de nutrientes.

“No final das contas, faz diferença se o início da próxima era glacial será em 50, 100 ou 200 mil anos no futuro?” pergunta Ridgwell. “Precisamos nos concentrar agora em limitar o aquecimento contínuo. O fato de que a Terra naturalmente se resfriará não ocorrerá rapidamente o suficiente para nos ajudar.”

A pesquisa contou com o apoio do Cluster de Excelência baseado no MARUM “O Fundo do Oceano – Interface Inexplorada da Terra”. Hülse agora pretende usar o modelo para investigar como a Terra às vezes se recuperou de maneira surpreendentemente rápida de mudanças climáticas passadas e como o fundo do oceano desempenhou um papel nessas recuperações.