Permafrost do Ártico: o que os gases climáticos escondem realmente

Quando se fala em gases com efeito de estufa, a imagem que costuma surgir é a de centrais a carvão ou de longos engarrafamentos. Mas há um outro protagonista, muito mais silencioso, que está cada vez mais no centro da investigação: os solos permanentemente gelados do Ártico. Novos estudos sugerem que, quando descongelam, não libertam apenas as quantidades esperadas de dióxido de carbono e metano, mas muito mais - porque os micróbios do solo são consideravelmente mais “famintos” do que os especialistas julgavam durante anos.

O que há realmente no permafrost

Chama-se permafrost aos solos que permanecem congelados de forma contínua durante pelo menos dois anos seguidos. Em vastas zonas da Sibéria, do Alasca, do Canadá e da Escandinávia, esse subsolo funciona há milénios como um gigantesco congelador por baixo da paisagem.

Lá acumula-se uma enorme quantidade de matéria vegetal e animal antiga que nunca chegou a apodrecer por completo. Os especialistas estimam que o permafrost armazena mais do dobro do carbono atualmente presente em toda a atmosfera terrestre. Enquanto o solo se mantiver congelado, esse carbono continua, em grande medida, preso no interior.

Com as alterações climáticas, o cenário está a mudar de forma dramática: em muitas regiões, as camadas superficiais já estão a descongelar. O terreno afunda, formam-se lagos e as casas começam a deslizar. Ainda mais preocupante, porém, é o que acontece ao mesmo tempo, escondido dos olhos: os microrganismos entram em atividade.

Quando o permafrost descongela, os micróbios começam a “respirar” o material orgânico que ficou congelado durante milénios - e transformam-no em gases com efeito de estufa.

O resultado é que cada vez mais dióxido de carbono (CO₂) e metano (CH₄) passam para a atmosfera. Ambos os gases intensificam o aquecimento global, sendo que o metano o faz de forma ainda mais forte do que o CO₂. Os especialistas falam numa retroalimentação: mais calor provoca mais degelo do permafrost, o degelo liberta mais gases climáticos e esses gases voltam a acelerar o aquecimento.

Micróbios no permafrost do Ártico são mais vorazes do que se pensava

Até há pouco tempo, os modelos assumiam que apenas uma parte do carbono armazenado no permafrost estava disponível, no curto prazo, para os microrganismos. Uma determinada fração era considerada “difícil de digerir” e, por isso, relativamente segura dentro do solo.

Uma equipa da Universidade do Colorado abalou agora seriamente essa hipótese. Os investigadores mostraram que os micróbios no permafrost em descongelamento também conseguem alcançar fontes de carbono que até aqui eram tidas como quase inutilizáveis - entre elas certos compostos vegetais complexos, os chamados polifenóis.

Para enquadrar: os polifenóis são uma grande classe de substâncias presentes em muitas plantas. São responsáveis por sabores amargos, taninos e pigmentos. No solo, formam uma parte da matéria orgânica de difícil decomposição - pelo menos era essa a visão dominante até agora.

Novas experiências de laboratório mostram que os microrganismos do solo no permafrost conseguem decompor polifenóis mesmo em condições pobres em oxigénio e, desse modo, libertar mais gases com efeito de estufa.

Inicialmente, os investigadores pensavam que estas substâncias funcionariam como uma espécie de travão para os micróbios do solo. A ideia era que os polifenóis pudessem bloquear enzimas, ou seja, as ferramentas que os micróbios usam para decompor a matéria orgânica. Esse “bloqueio” deveria impedir que grandes quantidades de carbono escapassem para a atmosfera.

O novo estudo mostra precisamente o contrário: certas espécies microbianas parecem especializar-se nestas moléculas aparentemente resistentes. Em vez de serem travados, utilizam esse carbono “apimentado” como fonte adicional de alimento.

O impacto climático pode estar muito subestimado

O que é que isto significa para o clima global? As estimativas anteriores partiam do princípio de que as áreas de permafrost em descongelamento poderiam libertar, até 2100, uma quantidade de gases com efeito de estufa comparável à de um grande país industrializado. Mas, se os micróbios conseguirem aproveitar mais fontes de carbono, esse potencial aumenta de forma significativa.

Hoje ainda não é possível calcular com precisão a quantidade adicional. Os modelos climáticos e de solos praticamente não incorporam, ou não incorporam de todo, o metabolismo microbiano agora descrito. Para isso, são necessárias mais medições em ensaios de campo, diferentes tipos de solo e intervalos de temperatura, bem como dados de longo prazo.

Mesmo assim, a tendência já é clara:

• Mais carbono utilizável significa mais alimento para os micróbios.
• Mais alimento conduz a uma maior “atividade respiratória” dos solos.
• Maior atividade liberta mais CO₂ e metano.
• Isto reforça o aquecimento e faz descongelar ainda mais permafrost.

Assim, um processo lento e linear corre o risco de se transformar num sistema cada vez mais autoalimentado. Os climatologistas falam de um possível ponto de não retorno: quando se ultrapassa um certo nível de aquecimento, o processo continua praticamente por si próprio.

A esperança de armazenar carbono no permafrost está a esmorecer

Nos últimos anos, algumas equipas de investigação chegaram mesmo a ponderar o permafrost como um reservatório de longo prazo para carbono. Através da introdução direcionada de determinadas substâncias vegetais, o solo seria colocado numa espécie de “sono profundo”.

A lógica era esta: os polifenóis poderiam bloquear as enzimas dos micróbios, selar a matéria orgânica e manter o material no solo durante muitas décadas ou séculos. O novo estudo põe agora esta ideia em causa de forma clara.

Quem introduz polifenóis em solos em descongelamento pode, em certas circunstâncias, estar a alimentar precisamente os micróbios que mobilizam o carbono armazenado.

Em vez de funcionarem como camada protetora, essas substâncias podem até atuar como combustível adicional em determinados solos. Por isso, os investigadores alertam para soluções técnicas ilusórias, baseadas apenas em observações de laboratório feitas em condições fortemente simplificadas.

Porque o metano é tão crítico

Na decomposição da matéria orgânica no solo formam-se sobretudo CO₂ e metano. Ambos são gases com efeito de estufa, mas agem de maneiras diferentes. O CO₂ permanece durante muito tempo na atmosfera. O metano, embora só esteja presente durante algumas décadas, aquece o ar de forma muito mais intensa nesse período.

Gás	Vida média na atmosfera (aproximadamente)	Efeito de aquecimento por molécula em comparação com o CO₂
Dióxido de carbono (CO₂)	Séculos	1 (valor de referência)
Metano (CH₄)	≈ 10–15 anos	cerca de 25–30 vezes mais forte, considerando 100 anos

No permafrost em descongelamento surgem muitas zonas com pouco ou nenhum oxigénio - por exemplo, em depressões encharcadas, sob camadas de lodo ou no fundo de novos lagos. É precisamente aí que os micróbios produtores de metano trabalham com particular eficácia.

Isto explica por que motivo as lagoas e os lagos do Ártico já enviam para a superfície inúmeras bolhas de metano. No inverno, congelam e formam padrões estranhos no gelo - imagens bonitas, mas com uma mensagem sombria.

O que está por trás dos termos técnicos

Permafrost - mais do que apenas “gelo eterno”

O permafrost não é feito apenas de gelo. Contém também terra, pedras, restos de plantas, raízes e, em alguns casos, ossos de animais muito antigos. Quando o solo congela, o gelo funciona como uma espécie de cola que mantém tudo unido. Quando degela, paisagens inteiras perdem estabilidade. Os edifícios afundam, as estradas abrem fendas e os gasodutos ficam rachados.

Dióxido de carbono e metano no quotidiano

O dióxido de carbono é produzido na combustão de carvão, petróleo e gás, mas também pela respiração de pessoas e animais. Em quantidades moderadas, faz parte do ciclo natural; nos níveis atuais, porém, exerce uma pressão enorme sobre o sistema climático. Muitas pessoas conhecem o metano do gás natural, dos aterros sanitários ou da criação de animais, sobretudo da criação de bovinos.

O que isto significa para a política climática e para o quotidiano

As novas conclusões sobre o permafrost mostram como é arriscado confiar nos reservatórios naturais como “boia de salvação”. Florestas, solos e oceanos absorvem uma grande parte das nossas emissões, mas são sensíveis às alterações de temperatura.

Quanto mais a Terra aquece, maior é a probabilidade de estes reservatórios passarem de aliados a problema adicional. O permafrost em descongelamento é um exemplo particularmente claro disso.

• Cada tonelada de CO₂ evitada reduz o risco de um forte degelo das áreas de permafrost.
• Reduções rápidas das emissões ganham tempo para desenvolver estratégias de adaptação nas regiões árticas.
• Estações de investigação e programas de medição nas regiões polares tornam-se mais importantes para detetar cedo as mudanças.

Para as pessoas do dia a dia, o que se passa no Ártico parece muitas vezes muito distante. No entanto, os gases libertados espalham-se rapidamente pela atmosfera e influenciam a temperatura, a precipitação e os fenómenos meteorológicos extremos em todo o mundo - incluindo na Europa Central. Ondas de calor, cheias e estações do ano deslocadas estão ligados ao mesmo sistema climático que está a descongelar o permafrost.

Porque é tão difícil calcular os micróbios

Os micróbios são minúsculos, mas controlam fluxos imensos de matéria. No permafrost vivem milhares de milhões de bactérias e fungos diferentes em cada grama de solo. Reagem de forma extremamente sensível à temperatura, à humidade e aos nutrientes. Pequenas alterações podem transformar por completo a sua composição.

É precisamente isso que torna as previsões tão complicadas: se, por exemplo, o nível da água se alterar, um grupo de micróbios pode ganhar subitamente vantagem e produzir metano em vez de CO₂. Ou podem chegar novas espécies, capazes de decompor substâncias até aqui “indigestas”, como os polifenóis.

Para os modelos climáticos, isto significa que os processos biológicos têm de ser representados com muito mais detalhe do que antes. Os novos dados da investigação sobre o permafrost fornecem uma base importante para esse trabalho, mas também mostram quão grandes continuam a ser as incertezas.