Permafrost: micróbios podem liberar mais gases de efeito estufa do que se pensava

Com a continuidade das mudanças climáticas, áreas da Sibéria, do Alasca e do norte do Canadá entram em uma zona de alerta: o solo dessas regiões permanece congelado há milênios. Nesses terrenos de congelamento permanente não existe apenas carbono antigo, mas também bilhões de microrganismos que, quando o degelo começa, voltam a funcionar de forma intensa. Estudos recentes indicam que essa atividade pode liberar bem mais gases de efeito estufa do que muitos modelos climáticos vinham considerando.

O que está escondido no solo de permafrost

O solo de congelamento permanente - chamado de permafrost na ciência - é um tipo de terreno que fica congelado de maneira contínua por pelo menos dois anos seguidos, embora em muitos lugares permaneça assim por milhares de anos. Ele aparece sobretudo nas altas latitudes do Hemisfério Norte, mas também pode ocorrer em áreas montanhosas, como nos Alpes.

Esses solos guardam volumes enormes de matéria orgânica: restos de plantas, raízes, turfas antigas, muitas vezes preservadas desde a última era glacial. Estimativas sugerem que o permafrost armazena mais do que o dobro do carbono atualmente presente em toda a atmosfera terrestre. Enquanto o solo segue congelado, esse carbono permanece, em grande parte, “trancado” no subsolo.

"O solo congelado funciona como um cofre gigantesco de carbono - mas esse cofre começa a descongelar."

Com o aumento das temperaturas, o terreno passa a descongelar. O gelo interno derrete, o solo cede e afunda, surgem lagos, e encostas podem perder estabilidade e deslizar. Acima de tudo, porém, microrganismos entram em ação ao encontrar novamente alimento, água líquida e temperaturas adequadas.

Como micróbios transformam carbono antigo em novos gases do clima

Esses micróbios decompõem a matéria orgânica. Nesse processo, forma-se dióxido de carbono (CO₂) quando há oxigênio disponível; já o metano (CH₄) tende a ser gerado quando a decomposição acontece em condições úmidas e pobres em oxigênio - por exemplo sob camadas de lama ou em poças e áreas alagadas recém-formadas.

Os dois gases intensificam o efeito estufa. O metano, em especial, tem um efeito de aquecimento muito mais forte do que o dióxido de carbono nas primeiras décadas após ser liberado. Por isso, pesquisadores descrevem um ciclo de retroalimentação preocupante: mais aquecimento causa mais degelo do permafrost; o degelo libera mais gases de efeito estufa; e isso, por sua vez, acelera ainda mais o aquecimento.

• Dióxido de carbono (CO₂): surge quando a decomposição ocorre na presença de oxigênio e permanece por muito tempo na atmosfera.
• Metano (CH₄): é produzido principalmente sob água ou em solos muito encharcados e, no curto prazo, é muito mais potente para o clima.
• Óxidos de nitrogênio: podem ser liberados adicionalmente em quantidades menores.

Até aqui, modelos climáticos tentavam incorporar esses mecanismos. No entanto, muitos partiam da premissa de que uma parcela do carbono do solo continuaria pouco acessível, porque certos compostos seriam, supostamente, pouco “apetitosos” para os micróbios.

Novo estudo: micróbios são menos seletivos do que se pensava

É exatamente nesse ponto que entra um trabalho de uma equipe da Universidade do Colorado, publicado em uma revista científica da área de microbiologia. Os autores focaram um grupo específico de substâncias: os chamados polifenóis. Trata-se de compostos vegetais complexos, conhecidos também por aparecerem em chá, café e frutas vermelhas, e que no solo podem ficar incorporados de modo relativamente estável.

Durante muito tempo, a ideia dominante foi que os polifenóis “blindariam” parte do carbono no permafrost congelado. Eles poderiam dificultar a decomposição de outros materiais ou, por si só, seriam de degradação complicada. Em alguns conceitos de armazenamento de carbono, chegou-se até a sugerir a aplicação deliberada dessas substâncias em solos em degelo para tentar desacelerar os processos biológicos.

Os experimentos apresentados agora apontam para outra direção. Em laboratório, os pesquisadores simularam condições de degelo do permafrost, expuseram amostras de solo a diferentes misturas e acompanharam a atividade microbiana. O resultado: mesmo com pouco oxigênio, micróbios do solo conseguem quebrar polifenóis - e com uma eficiência bem maior do que a estimada anteriormente.

"Reservas de carbono supostamente 'protegidas' acabam se revelando um estoque extra de alimento para micróbios - com consequências para o clima."

Isso implica que, quando o solo descongela, não são atacadas apenas as fontes de carbono mais “fáceis” e disponíveis. Compostos orgânicos mais complexos, antes vistos como relativamente estáveis, também entram no alvo. O carbono contido neles pode acabar indo para a atmosfera na forma de CO₂ ou metano.

Por que isso pode aumentar a liberação de gases de efeito estufa

Muitas estimativas anteriores sobre emissões vindas do permafrost em degelo pressupunham que uma fração do carbono permaneceria no solo por muito tempo, pois micróbios não conseguiriam utilizá-la ou o fariam muito lentamente. Se essa proteção é menor do que se acreditava, o saldo final tende a piorar de forma considerável.

Os novos dados sugerem que:

• mais carbono orgânico é biologicamente acessível do que o adotado em muitos modelos;
• micróbios podem ser mais ativos em zonas pobres em oxigênio do que se assumia;
• o degelo do permafrost pode sustentar emissões de gases de efeito estufa por mais tempo e com maior intensidade.

Ainda não é possível informar, com rigor, quantas emissões adicionais de CO₂ ou metano isso representaria no total global. Para isso, serão necessárias novas campanhas de medição em campo, observações de longo prazo e modelos mais refinados. O que fica claro, porém, é a direção do ajuste: as expectativas não diminuem - aumentam.

A ideia de “congelar” carbono perde força

Até pouco tempo, parte da comunidade científica via uma possibilidade de usar o permafrost em degelo como uma espécie de armazenamento, tentando interferir quimicamente nos processos do solo. Uma hipótese era adicionar substâncias como polifenóis para reduzir a atividade microbiana e, assim, manter mais carbono retido no terreno.

Os achados recentes colocam essa estratégia sob dúvida. Se os micróbios também consomem justamente esses compostos, o aporte extra pode, no fim, acelerar a decomposição - o oposto do efeito pretendido.

"Em vez de freio no ciclo do carbono, polifenóis podem virar acelerador em solos em degelo."

Com isso, cresce a avaliação de que não se deve depender de “truques” técnicos ou bioquímicos no permafrost. A forma mais robusta de conter emissões adicionais nas regiões de altas latitudes continua sendo desacelerar ao máximo o aquecimento global - sobretudo por meio de uma saída rápida dos combustíveis fósseis.

O que o degelo do permafrost significa no dia a dia

Para quem vive longe do Ártico, o tema pode parecer distante e abstrato. Ainda assim, os impactos chegam ao cotidiano e podem ser sentidos também em outras regiões do mundo:

• Mais eventos extremos: com mais gases de efeito estufa, o aquecimento se intensifica, aumentando a probabilidade de ondas de calor, chuvas intensas e secas.
• Elevação do nível do mar: cada tonelada adicional de CO₂ e metano contribui, no longo prazo, para acelerar o derretimento de geleiras e mantos de gelo.
• Infraestrutura no Norte: casas, estradas e oleodutos em áreas de permafrost podem perder estabilidade quando o subsolo descongela.
• Ecossistemas: turfeiras, florestas e tundras mudam de posição, e espécies animais perdem habitat.

A força de aquecimento do metano, em particular, faz do permafrost um fator de risco que a política climática ainda considera de maneira limitada. Muitos orçamentos nacionais de emissões focam principalmente as emissões humanas de energia, transportes e agropecuária, enquanto as retroalimentações de sistemas naturais ficam em segundo plano.

Termos que aparecem com frequência no debate sobre permafrost

O que significa “aquecimento da Terra”

Quando pesquisadores falam em aquecimento global, referem-se ao aumento de longo prazo da temperatura média próxima à superfície da Terra. Esse aumento é mensurável desde o início da industrialização e está ligado principalmente ao crescimento forte das emissões de gases de efeito estufa geradas pela ação humana.

Permafrost em linguagem simples

Permafrost é um solo que permanece congelado de forma contínua. Isso pode envolver poucos metros ou até várias centenas de metros de profundidade. No verão, descongela apenas a camada superior, chamada de camada ativa. À medida que o aquecimento avança, o degelo penetra cada vez mais fundo e expõe materiais preservados por milhares de anos.

Dióxido de carbono explicado rapidamente

O dióxido de carbono é um gás incolor produzido pela queima de carvão, petróleo, gás e madeira, além de também estar presente no ar que expiramos. Em pequenas quantidades, ele integra o ciclo natural. Hoje, porém, indústria, transporte e agricultura lançam muito mais CO₂ na atmosfera do que plantas e oceanos conseguem absorver.

O que se entende por “atmosfera”

A atmosfera é a camada de ar que envolve a Terra. Ela é composta principalmente por nitrogênio e oxigênio, além de gases-traço como argônio, dióxido de carbono e vapor d’água. Gases de efeito estufa atuam como uma espécie de cobertor: retêm parte do calor que a Terra emitiria ao espaço, resultando em um clima mais quente.

Como pesquisa e política deveriam reagir agora

Para a ciência, o recado desses dados é que o permafrost precisa ganhar ainda mais prioridade. Redes de monitoramento em regiões árticas, estudos de campo em lagos em degelo e áreas de deslizamento, além da análise de solos com ferramentas modernas de genética e química, se tornam cada vez mais relevantes. Só assim será possível estimar emissões futuras com mais realismo.

Para a política, a lição é direta: retroalimentações como o degelo do permafrost não podem continuar sendo tratadas como um cenário distante em planos climáticos. Elas aumentam a chance de ultrapassar limites de temperatura acordados, mesmo que países cumpram suas promessas. Metas mais ambiciosas para abandonar carvão, petróleo e gás reduzem esse risco de maneira perceptível.

Ao mesmo tempo, cresce a responsabilidade dos países do Norte Global. Muitas áreas onde o permafrost está descongelando ficam longe de grandes metrópoles, mas os efeitos acabam alcançando bilhões de pessoas. Quanto melhor se compreende a ligação entre subsolo em degelo, atividade microbiana e gases climáticos, mais evidente fica que o que ocorre no solo da Sibéria influencia também calor, safras e eventos extremos em cidades como Berlim, Viena ou Zurique.

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