Antropoceno: metano em 1592 e o papel das árvores nos testemunhos de gelo

Há pelo menos 10.000 anos as sociedades humanas vêm transformando o ambiente. Ainda assim, Antropoceno é o termo usado para designar um recorte específico da história da Terra em que a ação humana passou a influenciar, em escala global, o clima e os ecossistemas do planeta.

Embora tenha sido recusado formalmente como uma época geológica, o conceito é amplamente utilizado na pesquisa académica como um atalho útil para falar da era de interferência humana no sistema terrestre.

Antropoceno: por que a data de início importa

Há várias propostas para marcar quando o Antropoceno “começa” de facto - indo do início do século XVII até meados do século XX, quando ocorreram as primeiras detonações de armas atómicas. A minha pesquisa mais recente, centrada na concentração de metano na atmosfera, reforça a ideia de um início precoce ligado à chegada europeia às Américas, mas aponta para uma data um pouco anterior às estimativas anteriores.

Evidências em testemunhos de gelo

Os testemunhos de gelo - cilindros extraídos de geleiras e mantos de gelo - são fontes essenciais para reconstruir mudanças históricas na composição da atmosfera global. A partir desses registos foi sugerida, pela primeira vez, uma data para as origens pré-industriais do Antropoceno, em 2015, por dois cientistas de sistemas da Terra da University College de Londres, Simon Lewis e Mark Maslin.

Eles argumentaram que uma queda sem precedentes nos níveis de CO₂ atmosférico, observada nos testemunhos de gelo e conhecida como "pico Orbis", remonta a 1610. Esse nível anormalmente baixo indicaria maior absorção de CO₂ pelas árvores, decorrente da regeneração florestal nas Américas após a chegada europeia no fim dos anos 1400.

Com a chegada europeia em 1492 e a colonização ao longo dos anos 1500, a introdução de doenças - sobretudo a varíola - provocou um colapso demográfico de cerca de 50 milhões de pessoas em todo o continente americano. Lewis e Maslin propuseram que, com milhões de hectares de áreas agrícolas deixadas sem cultivo, as florestas teriam voltado a crescer, aumentando a retirada de CO₂ da atmosfera.

O fenómeno ocorreu em volume suficiente para ficar registado no gelo glacial. E essa alteração passou a funcionar como um marcador global para o início do chamado Antropoceno.

O mínimo de metano em 1592 e a hipótese da chegada europeia

Os meus próprios resultados sobre a evolução do metano sugerem que o Antropoceno teria começado um pouco antes: em 1592. Os registos de testemunhos de gelo indicam um mínimo de concentração atmosférica de metano exatamente 100 anos depois de o explorador Cristóvão Colombo ter pisado pela primeira vez nas Américas. Na minha avaliação, isso reforça a hipótese apresentada por Lewis e Maslin há uma década.

Num artigo publicado na Nature Reviews: Terra e Meio Ambiente, analiso os efeitos de flutuações globais na forma como árvores e florestas trocam metano com a atmosfera.

O metano é um gás de efeito estufa cerca de 80 vezes mais potente do que o dióxido de carbono num horizonte de 20 anos. E há um ponto decisivo: o metano tem uma vida curta - pouco menos de dez anos. Por isso, os testemunhos de gelo tendem a responder muito mais rapidamente a mudanças no ciclo do metano do que às variações do CO₂, que permanece por mais tempo.

Árvores são um sumidouro de metano

Então, qual é a ligação com as árvores? Árvores e as superfícies lenhosas de suas cascas, apesar de parecerem biologicamente inertes quando comparadas às folhas, são interfaces importantes de troca de metano.

Em pântanos e planícies de inundação florestadas, como a Amazónia, elas funcionam como pontos de saída de metano para a atmosfera, trazendo gás gerado em solos encharcados por microrganismos anaeróbios.

No entanto, no ano passado, a minha equipa mostrou como áreas mais extensas de florestas em solos bem drenados interagem com o metano atmosférico. Nessas árvores vivem microrganismos que removem metano diretamente do ar.

Esse é um dos dois mecanismos que, em conjunto, podem explicar a queda sem precedentes de metano atmosférico registada em testemunhos de gelo da Antártida no primeiro século após a chegada europeia às Américas. Isso é compatível com a ideia de Lewis e Maslin de que a regeneração florestal naquele período teve efeitos globais.

Com mais árvores a crescerem em áreas agrícolas abandonadas, aumentou a área de superfície lenhosa em contacto com a atmosfera. Com isso, também aumentou a quantidade de metano capturada pelos microrganismos associados a essas superfícies.

O segundo mecanismo está ligado ao modo como as árvores interceptam a chuva. Uma parte da precipitação reevapora antes mesmo de chegar ao solo. A água que atinge o chão pode ser absorvida pelas raízes e, depois, devolvida à atmosfera. O restante infiltra-se no solo ou escoa para rios e áreas húmidas.

É possível que o surto de regeneração florestal tenha elevado a evaporação e a transpiração. Assim, mais água teria sido devolvida pelas árvores à atmosfera, e menos teria escoado pela superfície do terreno.

Isso reduziria o aporte de água para zonas húmidas, que são uma grande fonte de metano. Portanto, uma pequena diminuição na área de zonas húmidas, somada a um maior número de árvores a absorver metano atmosférico, poderia ter baixado a concentração de metano no ar e explicar o mínimo observado em 1592.

A discussão sobre a data exata de início do Antropoceno pode ter perdido força com a decisão de não o rotular como uma nova época. Ainda assim, é plausível que o desmatamento associado à agricultura inicial, praticada por humanos há cerca de 5.000-8.000 anos no Holoceno Médio (um período de relativa estabilidade climática no Neolítico), tenha contribuído para o aumento de metano atmosférico observado no gelo da Antártida desse intervalo.

Para além de registarem um sinal antigo da influência humana sobre as florestas, os testemunhos de gelo de metano oferecem uma oportunidade de avaliar processos recém-identificados que ocorrem nas florestas do mundo. É isso que estou a investigar agora com o meu colega Peter Hopcroft, modelador de paleoclima na Universidade de Birmingham.

Quer seja por desmatamentos ligados à agricultura inicial, quer seja pelos impactos nas florestas causados pela depopulação em massa de povos indígenas após o contacto europeu, esses vestígios da nossa influência passada apontam para algo relevante: sempre existiu uma ligação íntima e em mudança entre a humanidade e o mundo natural. Uma ligação tão fundamental que, durante a maior parte da nossa existência como espécie, fomos inseparáveis da própria natureza.

Vincent Gauci, Professor Associado, Escola de Geografia, Ciências da Terra e Ciências Ambientais, Universidade de Birmingham

Este artigo foi republicado de A Conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.