Ciclo do Carbono e Gases de Efeito Estufa

Como o carbono se move entre a atmosfera, o oceano, a terra e as rochas, e como as emissões humanas de dióxido de carbono e outros gases se acumulam para impulsionar o aquecimento.

Definition

O ciclo do carbono é o conjunto de trocas que movem o carbono entre a atmosfera, o oceano, a biosfera terrestre, os solos e as rochas, e os gases de efeito estufa são os constituintes atmosféricos, principalmente dióxido de carbono, metano e óxido nitroso, cujas concentrações este ciclo regula.

Scope

Este tópico abrange o ciclo global do carbono e o orçamento de gases de efeito estufa. Ele trata das trocas naturais de carbono entre a atmosfera, o oceano e a biosfera terrestre em escalas de tempo de anos a milênios, o ciclo geológico de intemperismo e vulcanismo, a absorção de emissões humanas por sumidouros oceânicos e terrestres, e o aumento resultante de dióxido de carbono, metano e óxido nitroso atmosféricos, juntamente com o conceito de um orçamento de carbono restante para limitar o aquecimento.

Core questions

• Como o carbono se move entre a atmosfera, o oceano, a terra e as rochas?
• Que fração das emissões humanas permanece na atmosfera?
• Como os sumidouros de carbono oceânicos e terrestres respondem ao aquecimento?
• Quanto carbono ainda pode ser emitido dentro de um determinado limite de aquecimento?

Key theories

Fração aérea e sumidouros de carbono

Apenas cerca de metade das emissões humanas de carbono permanecem na atmosfera porque o oceano e a biosfera terrestre absorvem o restante, e como esses sumidouros evoluem sob o aquecimento governa as concentrações futuras.

Retroalimentações do ciclo do carbono

O aquecimento pode enfraquecer a absorção de carbono e liberar carbono dos solos, permafrost e vegetação, uma retroalimentação que deixa mais carbono emitido na atmosfera e amplifica o aquecimento.

Mechanisms

O carbono circula rapidamente entre a atmosfera, a superfície do oceano e a vegetação através da fotossíntese, respiração e troca ar-mar, e lentamente através da mistura oceânica, sedimentação, intemperismo e vulcanismo. As emissões humanas adicionam carbono mais rapidamente do que a lenta remoção geológica pode agir, então as concentrações aumentam; o oceano e a terra atualmente absorvem aproximadamente metade, mas o aquecimento e as condições de mudança podem enfraquecer esses sumidouros, aumentando a fração aérea.

Clinical relevance

Como as emissões cumulativas de carbono determinam em grande parte o pico de aquecimento, a compreensão do ciclo do carbono define o orçamento de carbono restante consistente com as metas de temperatura e o papel da remoção natural e projetada de carbono.

Evidence & guidelines

O Sexto Relatório de Avaliação do IPCC encontra uma relação quase linear entre as emissões cumulativas de carbono e o aquecimento global e quantifica os orçamentos de carbono restantes para limitar o aquecimento a níveis especificados.

History

As medições contínuas de Keeling, iniciadas em 1958, revelaram pela primeira vez o aumento constante do dióxido de carbono atmosférico, e décadas subsequentes de estudos oceânicos e terrestres, sintetizados no orçamento global anual de carbono, quantificaram os sumidouros e estabeleceram a ligação entre as emissões cumulativas e o aquecimento.

Debates

Força futura dos sumidouros de carbono terrestres e oceânicos

Por quanto tempo os sumidouros naturais continuarão a absorver cerca de metade das emissões, e se o aquecimento os enfraquecerá drasticamente, é uma grande incerteza na projeção das concentrações futuras.

Key figures

• Charles David Keeling
• Pierre Friedlingstein
• Wallace Broecker
• Corinne Le Quere

Seminal works

• keeling1960
• friedlingstein2022

Frequently asked questions

Para onde vai o dióxido de carbono que emitimos?

Aproximadamente metade permanece na atmosfera, enquanto o oceano e a vegetação terrestre absorvem cerca de um quarto cada, embora esses sumidouros possam enfraquecer à medida que o clima aquece.

O que é um orçamento de carbono?

É a quantidade total de dióxido de carbono que ainda pode ser emitida, mantendo o aquecimento abaixo de um limite escolhido, com base na ligação quase linear entre as emissões cumulativas e a temperatura.