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O ciclo do Carbono 
 
O CO2: um gás não conservativo 
 
O CO2 é um gás reativo, apesar de sua concentração relativamente pequena em 
relação a outros gases presentes na atmosfera. 
Desvios recentes da NAEC (Concentração Normal de Equilíbrio da ATM) trazem 
preocupação e alerta aos cientistas pois o desequilíbrio desse gás pode gerar 
consequências desastrosas ao planeta. Para investigar tais desvios, é importante 
examinar as trocas entre oceano-atmosfera. 
 
É possível notar que na era pré industrial à variação de CO2 em diferentes latitudes 
era perceptível, como na imagem à seguir: 
 
 
Registros mostram que os níveis atuais de CO2 presente na atmosfera são os 
maiores nos últimos 650,000 anos. 
A concentração de CO2 na atmosfera tem aumentado nas últimas décadas, desde 
que o CO2 pode absorver energia infravermelha, o que pode causar o aumento 
global de temperatura e derreter calotas polares. Uma vez estando na atmosfera, 
fica disponível para produtividade primária e processos climáticos e entra no oceano 
através da interface oceano-atmosfera participando das equações: 
CO​2​(g) ⇔ CO​2​(aq) 
Ca​2+​ + CO​3​2-​ ⇔ CaCO​3​(s) 
 
 
 
 
 
 
 
CICLO DO CO​2 ​E A CONTRIBUIÇÃO ANTROPOGÊNICA 
 
 
 
 
 
Em 1800 o teor de CO​2 ​ppm na atmosfera era 280, atualmente é 380 ppm. 
Esse aumento tem sido ocasionado desde a revolução industrial, graças à queima 
de combustíveis fósseis, aumento do desmatamento, etc. 
 
 
 
 
 
CO​2​ e seu papel no oceano 
Apesar de ser um reservatório pequeno quando comparado com o oceano (1:65) a 
atmosfera contém a maior parte do CO​2​ emitido pelos homens. 
O oceano atua como sumidouro de CO​2 de forma limitada (baixa taxa de 
mistura/circulação oceânica). 
Fontes de CO​2​ para a o oceano: 
– Interface Oceano-atmosfera; 
– Remineralização da matéria orgânica; 
Sumidouros de CO​2​ : 
– Interface Oceano-atmosfera; 
- Fotossíntese; 
– Circulação termohalina; 
– Formação de conchas carbonáticas; 
– Exportação de carbono orgânico e mineral para o sedimento. 
 
 
Gases que afetam o clima 
Gases como CH4 , O3 , N2O, CFCs, CO​2 e o vapor de H2O exercem um controle 
do clima, causando: 
- Efeito estufa 
- Mudança do albedo 
- Núcleos de condensação 
 
Efeito estufa 
A atmosfera terrestre é pouco absorvente para a radiação solar incidente de 
comprimentos de onda curtos que podem assim atingir a superfície da terra. Parte 
desta radiação é refletida pela superfície da terra e a atmosfera absorve as ondas 
que não podem escapar e contribuem para um aquecimento suplementar. O solo 
recebe uma energia suplementar diretamente da atmosfera. 
A energia total recebida pelo solo é o que corresponde a uma temperatura média 
global de 15˚C. 
Certezas 
• Alguns gases são transparentes para a entrada de radiação UV mas absorvem IV 
• Concentração atmosférica dos gases estufa estão aumentando 
• O aumento do teor em gases tem relação direta com o aumento de temperatura 
Dúvidas 
• Tempo e severidade do aquecimento 
• Distribuição regional dos impactos 
• Magnitude dos processos de retroalimentação 
 
CO​2​ e o clima mundial 
 
A habilidade dos gases em absorver a radiação terrestre e sua concentração na atm 
determinam sua efetividade como gás estufa. 
O IPCC, (Intergovernmental Panel on Climate Change) definiu uma variável para a 
avaliação do “potencial de aquecimento global” de um gás: Global Warming 
Potential (GWP) que expressa a eficiência de aquecimento de um gás ao longo de 
um período específico. 
CO​2 é o gás ‘estufa’ menos eficiente, pois tem o GWP = 1 enquanto o metano, por 
exemplo tem GWP = 21. 
Isso coloca o CO​2 como o gás, potencialmente, mais importante para o aquecimento 
da terra, representando 60% dos gases estufas na década de 1990. No presente, o 
CO​2​ é o agente mais importante de controle do clima da terra. 
 
O IPCC mostrou por anos o aumento das taxas de emissão dos gases de efeitos 
estufa (greenhouse gases) para provar seu aumento e às consequências que 
trariam à população mundial, mas desde 2009 mudou sua abordagem mostrando o 
possível declínio dessas emissões, caso haja uma diminuição de suas respectivas 
emissões. 
 
 
O ciclo do CO​2​ é controlado por 3 mecanismos no oceano : 
Bomba da solubilidade:​ Controlada pela temperatura da água 
Bomba física: Controlada pela circulação de massas de água e pela espessura da 
camada de mistura 
Bomba biológica: Na forma de “tecido mole” (matéria orgânica), “tecido duro” 
(conchas de carbonato de cálcio). 
Desta forma, a circulação do oceano e os organismos controlam: 
i)​As transferências de CO​2​ na interface ar-água 
ii)​Solubilidade CO​2​ na água 
iii)​Transporte de CO​2​ nos oceanos 
Estes processos ocorrem em escalas temporais diferentes. 
Variações espaço temporal de pequena escala são em geral resultado de 
intervenção biológica 
 
Além do efeito estufa, à acidificação dos oceanos também é uma problemática pois 
à retirada de CO​2 ​da atmosfera para o oceano freia o aumento de CO​2 antrópico na 
atmosfera, ponderando às mudanças climáticas, porém à hidrólise do CO​2 aumento 
a H​+ ​pois quando : ​[CO​2dis​] ↑ , [CO​3​2-​ ] ↓ 
 
Um pH mais ácido dificulta a formação de CaCO3 por organismos coral e 
fitoplâncton. 
Além do problema da calcificação o pH pode afetar: 
– Nutrientes (especiação e distribuição); 
– Elementos traço (especiação e distribuição); 
– Processos bacterianos; 
– Produção primária; 
– Crescimento, alimentação e reprodução da biota.