Terremotos e deslizamentos no Min Jiang revelam duas fontes de carbono

Quando um terremoto faz uma encosta de montanha se desmanchar, os estragos não acabam no momento em que o tremor para.

Por anos, a chuva pode continuar arrastando aquela paisagem fraturada para dentro dos rios, levando consigo enormes quantidades de carbono.

Só que esse carbono não afeta o clima de maneira uniforme.

Uma pesquisa recente nas montanhas do sudoeste da China mostra que tempestades e deslizamentos de terra desencadeados por terremotos empurram para jusante duas formas bem diferentes de carbono.

Uma delas pode ajudar a manter o dióxido de carbono retido por milhares de anos, enquanto a outra tende, com o tempo, a devolvê-lo à atmosfera.

Até aqui, separar essas duas origens de carbono numa simples porção de sedimento lamacento de rio era algo surpreendentemente difícil.

Agora, cientistas encontraram um jeito novo de distingui-las, esclarecendo como um único grande terremoto pode reorganizar o ciclo do carbono de uma montanha por décadas.

O calor revela a origem do carbono

A técnica depende de aquecimento controlado. A amostra de sedimento é colocada num forno, que a aquece de forma lenta e contínua, enquanto um instrumento mede quanto dióxido de carbono é liberado a cada temperatura.

Folhas e a camada superficial do solo liberam seu carbono mais cedo, soltando a maior parte abaixo de cerca de 532 °C.

Já o carbono preso em rochas sedimentares por milhões de anos resiste por muito mais tempo, e para liberá-lo é necessário um nível de calor bem maior. A distância entre esses comportamentos é grande.

Por isso, cada fonte desenha sua própria curva - uma espécie de impressão digital térmica - que continua visível mesmo quando a amostra é uma mistura de materiais vindos de um vale inteiro.

O carbono derivado de rocha, que os geólogos chamam de carbono petrogênico, aparece no extremo mais “teimoso” desse intervalo.

Entendendo como as fontes de carbono são mobilizadas

Jin Wang, pesquisador do Institute of Earth Environment da Chinese Academy of Sciences (IEECAS) e autor correspondente do estudo, coleta amostras desses rios há anos.

“Terremotos e tempestades podem transportar enormes volumes de sedimento, mas até agora tem sido difícil determinar como diferentes fontes de carbono orgânico são mobilizadas e como evoluem durante o transporte fluvial”, disse ele.

Métodos de rastreamento mais antigos dependem de assinaturas químicas que plantas, solos e rochas conseguem compartilhar em parte; assim, quando a amostra reúne os três, a resposta fica pouco nítida.

Para validar a nova leitura, a equipa aplicou datação por radiocarbono aos mesmos sedimentos. Os resultados coincidiram.

Dois dias de chuva intensa

O alto curso do rio Min Jiang drena a íngreme borda oriental do Planalto Tibetano, na província de Sichuan. As encostas são instáveis, a chuva chega em picos concentrados no verão, e a quantidade de lama na água varia de forma acentuada de uma semana para outra.

A equipa de Wang recolheu amostras antes e durante uma tempestade. Em dois dias de chuva forte, passou quase um terço de tudo o que o rio transportaria ao longo daquele ano - tanto em sedimento quanto em carbono.

Quase todo o carbono impulsionado pela tempestade veio da vegetação e dos solos superficiais.

A chuva tende a raspar a parte de cima da paisagem em vez de escavar até o embasamento rochoso; por isso, o que ela entrega é material jovem e reativo, ainda ligado ao mundo vivo.

Esse material é vulnerável: se se deposita numa planície de inundação, apodrece depressa; mas pode persistir por milhares de anos quando sedimentos novos o selam no fundo de um reservatório ou no fundo do mar.

A paisagem se recupera aos poucos

Algo menos esperado apareceu quando a equipa comparou amostras de 2020 e 2021 com dados recolhidos antes do terremoto e nos anos imediatamente seguintes.

Ao confrontar dias igualmente carregados de lama, o rio em 2020 transportava visivelmente menos carbono de plantas e de solo. Era uma queda relevante em relação ao que os pesquisadores tinham observado uma década antes.

A explicação mais provável é que as florestas voltaram a crescer sobre as cicatrizes dos deslizamentos. Além disso, grande parte do material orgânico solto que havia sido arrancado em 2008 já teria sido levada pelo sistema.

Um artigo separado, do mesmo instituto, quantificou essa recuperação.

Os pesquisadores estimam que os estoques de carbono vegetal no alto Min Jiang devem voltar a metade do nível pré-terremoto em cerca de 74 anos. Para o carbono do solo, o prazo é de séculos.

A montanha continua liberando carbono

Enquanto o sinal das plantas enfraquecia, o sinal das rochas ganhava força. Em 2008, os deslizamentos despejaram volumes gigantescos de embasamento rochoso quebrado nas encostas - e uma parcela grande disso não chegou de uma vez ao rio.

Ao que tudo indica, esse entulho de deslizamento vem alimentando o canal com carbono de rocha ano após ano. A participação desse componente na carga de carbono do rio aumentou de forma acentuada ao longo da década, no sentido oposto ao observado para o carbono de plantas.

O padrão combina com o que outras equipas mediram na mesma bacia. Um estudo concluiu que a carga total de sedimentos do Min Jiang permaneceu elevada em cerca de cinco vezes por dez anos após o tremor, com a maior parte sendo empurrada pelo fundo do rio, em vez de ficar em suspensão na corrente.

Trabalhos de campo anteriores, num afluente próximo, tinham mostrado que a exportação de carbono vegetal dobrou nos primeiros anos depois do terremoto, um efeito que apontava para soterramento de longo prazo.

Este estudo novo captura o segundo ato: o pulso biológico perde força e o pulso geológico assume o protagonismo.

Lendo o que os terremotos deixam para trás

O que agora se sabe, e antes não se sabia, é que um único terremoto escreve dois registos distintos no ciclo do carbono de uma região, cada um com o seu próprio ritmo.

O registo biológico chega depressa e desaparece dentro de uma década. O geológico, por sua vez, cresce lentamente e permanece por muito mais tempo.

Essa diferença tem peso prático para quem modela como as montanhas lidam com o carbono. Tratar o sedimento pós-terremoto como uma massa única e indiferenciada exagera a “economia” de carbono nos primeiros anos e minimiza as perdas de carbono mais adiante.

O custo é outra vantagem do método. A datação por radiocarbono é demorada e cara, enquanto uma única corrida no forno já entrega a repartição das fontes a partir de lama fluvial comum.

A projeção é de que chuvas intensas fiquem mais fortes em muitas cadeias montanhosas, e cinturões tectonicamente ativos continuarão a produzir grandes terremotos.

A partir de agora, ambos deixam uma assinatura de carbono legível no sedimento que empurram para jusante.