Particionamento de dióxido de carbono antropogênico entre o oceano e a atmosfera em escalas de tempo multimilenares

Interações entre oceano-sedimento e intemperismo exercem o controle primário sobre quanto CO 2 emitido antropogenicamente permanece na atmosfera em escalas de tempo superiores a cerca de 1 kyr. Uma teoria analítica é apresentada que prevê, a partir de condições iniciais, a fração atmosférica restante de CO 2 emitido após o equilíbrio com o sepultamento de CaCO 3 em sedimentos de mar profundo, mas antes que o intemperismo de silicatos remova todo o excesso de CO 2 em uma escala de tempo >100 kyr. As previsões teóricas da pressão parcial final de CO 2 atmosférico são testadas em relação a integrações independentes do modelo de sistema terrestre GENIE-1 e concordam dentro de 10% para emissões totais de até cerca de 4000 PgC. A relação teórica prevista é linear e baseia-se nas suposições de que a concentração de íons carbonato no oceano é restaurada quando o sepultamento de CaCO 3 atinge um novo estado estacionário, e que a mudança no estado estacionário na CO 2 global do oceano * é proporcional à mudança na CO 2 atmosférico; onde CO 2 * é a concentração combinada de CO 2 aquoso e ácido carbônico. Descobrimos que a fração residual de CO 2 antropogênico na atmosfera pode ser determinada sem o uso explícito de CO 3 2− do oceano, mesmo sabendo que essa concentração é importante para controlar o intervalo de profundidade sobre o qual os sedimentos ricos em CaCO 3 acumulam. A teoria simples desenvolvida aqui é particularmente adequada para avaliação eficiente de eventos registrados no registro geológico, bem como de influências de CO 2 antropogênico na estabilidade de longo prazo das camadas de gelo.