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Acidificação dos Oceanos: fenômeno, consequências e
necessidade de uma Governança Ambiental Global
Camilla Fernanda Lima Sodré1 Yuri Jorge Almeida da Silva2
Isabella Pearce Monteiro3
Resumo: A acidificação dos oceanos é diretamente causada pelo aumento das
emissões atmosféricas de CO2. Estas emissões têm aumentado ao longo dos últimos 200 anos, principalmente devido à intensificação da industrialização e agricultura resultando em uma maior queima de combustíveis fósseis, produção de cimento e de uso da terra. O efeito disso, é um possível colapso ambiental e perda da diversidade marinha. A partir desses aspectos, com esta Pesquisa Bibliográfica, buscou-se problematizar os efeitos da acidificação dos oceanos e seus impactos globais.
Palavras-chave: Acidificação dos oceanos. Fronteiras planetárias. Impacto
Global.
Introdução
Abordagem das fronteiras planetárias, que são conceitos e definições baseados em publicações cientifica e estudos desenvolvidos nas umas décadas buscando um planeta mais sustentável para o futuro, aparecem como um instrumento analítico fundamental para avaliar a gestão recursos naturais e a sustentabilidade nos processos de crescimento e exploração do
1 Graduanda em Ciências Biológicas Licenciatura na Universidade Estadual do Maranhão -
UEMA. Pesquisadora no Laboratório de Biomarcadores de Organismos Aquáticos.
2 Graduando em Ciências Biológicas Licenciatura na Universidade Estadual do Maranhão -
UEMA. Membro do Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências, Saúde e Sexualidade - GP-ENCEX e Assessoria de Gestão Ambiental da UEMA. Pesquisador no Laboratório de Biologia Vegetal e Marinha da UEMA.
3 Orientadora. Doutoranda e Mestre em Direito Público/Ambiental pela Universidade de
2 meio ambiente, em um sentido mais profundo, para refletir sobre o rumo civilizatório da humanidade.
A ligação do homem com o oceano é intrínseca, a importância desde ambiente para a evolução da vida, vem desde a teoria que relata o surgimento da vida nos mares até dias atuais onde percebemos a necessidade em se preservar essa grande biodiversidade dos oceanos. Tal similaridade reflete no fato do ser humano ser constituído fundamentalmente por água coincidentemente ou não em proporções similares ás do oceano em relação à Terra, isto é, cerca de 70%.
Nas últimas décadas muito se estudou e pesquisou sobre a importância em se preservar os oceanos, destaque para importância ecológica dos ecossistemas coralíneos e quais as influências das mudanças climáticas do planeta nesse ambiente estes estudos começaram a ganhar força com o avanço da ciência, mais se voltamos no contexto histórico percebemos que desde os estudos de Charles Darwin, que publicou em 1959, “A origem das espécies”, que já se enxergava a importância em desbravar e conhecer mais dos oceanos. O desenvolvimento de sua teoria está fortemente ligado ao oceano, pois foi por meio de uma expedição oceanográfica que realizou a bordo do barco “HMS Beagle”, ao redor do globo, durante cinco anos (1831- 1836), que encontrou as pistas e pode estudar de forma comparativa diferentes organismos, e assim desenvolver sua nova teoria (DARWIN, 1959).
A industrialização, iniciada no período moderno, originou transformações ambientais provocada pelo homem em proporções jamais alcançadas. O processo de alterações do ambiente natural se intensificou em tal escala e intensidade que Paul Crutzer, ganhador do Prêmio Nobel em química em 1995, propôs a criação do termo “antropoceno” para denominar a era geológica contemporânea, que teria início no século XIX, em função de rápidas transformações no ambiente terrestre produzida por ação antrópica, cujo o principal indicador seria a alteração na quantidade de gás carbônico, passando de 280 ppm, há cerca de 200 anos, para 383 ppm, na atualidade (IPCC, 2007; VIOLA e FRANCHINI, 2012).
3 A partir desses aspectos, com esta Pesquisa Bibliográfica, buscou-se problematizar os efeitos da acidificação dos oceanos e buscou-seus impactos globais. Para tanto, realizou-se primeiramente uma análise desse fenômeno, posteriormente seu efeito na biota marinha e por fim as ações da Governança Ambiental Global.
1 Limites planetários: o que são?
O primeiro estudo publicado sobre as Fronteira Planetárias (ROCKSTRÖM et al., 2009) identificava nove dimensões centrais, sendo uma nova forma de abordar os problemas ambientais globais: 1. As mudanças climáticas; 2. Mudança na integridade da biosfera (perda de biodiversidade e extinção de espécies); 3. Depleção da camada de ozônio estratosférica; 4. A acidificação dos oceanos; 5. Fluxos biogeoquímicos (ciclos de fósforo e nitrogênio); 6. Mudança no uso da terra (por exemplo, o desmatamento); 7. Uso global de água doce; 8. Concentração de aerossóis atmosféricos (partículas microscópicas na atmosfera que afetam o clima e os organismos vivos) e; 9. Introdução de novas entidades (por exemplo, poluentes orgânicos, materiais radioativos, nanomateriais e micro-plásticos). Estes limites foram estabelecidos buscando discutir e fornece ferramentas de questionamentos e avaliação sobre o impacto que estamos realizando no ambiente, e como leitura desse estudo recém atualizado foi possível observar que dessas fronteiras 3 dimensões já haviam sido ultrapassadas e as demais estavam se agravando.
Um estudo mais atualizado dos limites planetários é encontrado no artigo “Planetary boundaries: Guiding human development on a changing
planet”, publicado na revista Science. Neste novo estudo, quatro das nove
fronteiras planetárias foram ultrapassadas: Mudanças climáticas; Perda da integridade da biosfera; Mudança no uso da terra; Fluxos biogeoquímicos (fósforo e nitrogênio), sendo que as duas últimas são o que os cientistas chamam de “limites fundamentais” e merecem destaque pois tem o potencial para conduzir o Sistema Terra a um novo estado que pode ser substancialmente e persistentemente transgredido (figura 1).
4 As interações entre a terra, os oceanos e a atmosfera merecem atenção e, estudos mais detalhados principalmente em virtude o ritmo acelerado da globalização, influência das ideias do capitalismo e o crescimento econômico imposto atualmente, muitas vezes de forma não sustentável, tem influenciado para o aumento de poluentes e gases que contribuir para mudanças climáticas no planeta (HOEGH-GULDBERG et al., 2007; PÖRTER et al., 2004; UNEP, 2010).
Em 1945, com a criação da Organização das Nações Unidas (ONU), este órgão passou a coordenar inúmeras iniciativas voltadas à ordem internacional ambiental, buscando a preservação e mais estudos sobre as mudanças climáticas globais. Destacado o quarto limite planetário que está relacionado aos estudos do oceano, e 1973 foi realizado a terceira Conferência das Nações Unidas sobre o Direito do Mar e investimentos em programas de biomonitoramento e estudos destas mudanças na atmosfera e a influência no ecossistema marinho (VIOLA e FRANCHINI, 2012).
Hoffmann e Gross (2010) ao analisarem o que tem sido realizado em pesquisas mais recentes sobre os oceanos, consideram que a
Intergovernmental Oceanographic Commission - IOC, a instância responsável
pelos assuntos dos oceanos na Unesco, em função de sua posição especial pôde contribuir para a síntese e integração entre atividades que fornecem a base de um manejo ambiental e dos recursos oceânicos e costeiros, como pesquisas mais detalhadas e legislações de manejo dos oceanos vinculando essas questões ás da sociedade.
Qualquer tipo de mudança, por menor que seja, pode mudar drasticamente o meio ambiente. As mudanças climáticas, o aumento na emissão de dióxido de carbono na atmosfera reflete também na estabilidade dos oceanos. As mudanças de temperatura, do clima, do nível de chuva ou até o número de animais podem causar o total desequilíbrio ambiental. O mesmo pode ser dito sobre a alteração do pH (índice que indica o nível de alcalinidade, neutralidade ou acidez de uma solução aquosa) dos oceanos (DONEY, 2006).
5 Acidificação começou desde a primeira revolução industrial, em meados do século XVIII, quando a emissão de poluentes aumentou rápida e significativamente graças à instalação das indústrias por toda Europa. Como a escala de pH é logarítmica, uma leve diminuição neste valor pode representar em porcentagem, variações de acidez de grandes dimensões. Dessa forma, pode-se dizer que desde a primeira revolução industrial, a acidez dos oceanos já aumentou em 30% e estudos preliminares sobre o efeito dessa acidificação dos oceanos demostram que a diversidade de vida no mar pode ser afeta diretamente (LIMA e LAYRARGUES, 2014).
2 Compreendendo o fenômeno da acidificação dos oceanos
Em quantidades normais de absorção de dióxido de carbono pelo oceano, as reações químicas favorecem a utilização do carbono na formação de carbonato de cálcio (CaCO3), utilizado por diversos organismos marinhos na calcificação. Entretanto, com o aumento contínuo das emissões antropogênicas de CO2 para a atmosfera, por meio da queima de combustíveis fósseis - carvão, petróleo e gás natural – produção de cimento e queimadas, elevou a concentração desse gás no ambiente, a níveis 40% superiores aos encontrados no período pré-industrial (DONEY, 2006; HATJE et al., 2013, p. 1502).
Quando o CO2 atmosférico é absorvido pelos oceanos, ele é dissolvido na água do mar e produz o ácido carbônico (H2CO3), que é instável e libera íons de hidrogênio (H+), deixando íons de bicarbonato (HCO3-1) e, em menor quantidade, íons de carbonato (fig. 2). Toda essa dissolução e dissociação resulta no aumento da concentração de H+ reduzindo a saturação do íon carbonato, e aumentando a acidez dos oceanos, que é medida pelos químicos com famosa escala de pH (DONEY, 2006; HOEGH-GULDBERG et al., 2007).
A diminuição de pH das águas oceânicas acaba por alterar o sentido destas reações, fazendo com que o carbonato dos ambientes marinhos se ligue com os íons H+, ficando menos disponível para a formação do
6 carbonato de cálcio, essencial para o desenvolvimento de organismos calcificadores.
A escala de pH é logarítmica e mede como ácido ou alcalino uma substância que varia entre 0 (ácido forte) a 14 (base forte), enquanto 7 na escala indica neutro. Os oceanos são naturalmente alcalinos, com um pH de superfície em média de 8,2 em 1750. Atualmente a superfície do oceano acidez tem aumentada em 30% (resultando numa queda no pH médio de cerca de 0,1 a 8,1 na escala de pH logarítmica) devido à grande quantidade de CO2 absorvido pelos oceanos (UNEP, 2010).
Se continuarmos a neste ritmo o pH do oceano vai diminuir em mais de 0,3 até o final deste século, um aumento sem precedentes de 150% na acidificação do oceano. Esta taxa de mudança não tem sido experimentada há cerca de 65 milhões anos, desde os dinossauros foram extintos (UNEP, 2010, p. 2, tradução nossa).
Desse modo, observa-se que a acidificação dos oceanos não é uma questão climática periférica, mas sim uma consequência das excedentes emissões antropogênicas de carbono atmosférico que têm ocorrido nas últimas décadas. (BARROS, 2011). As ações que visam reduzir a emissão de gases do efeito estufa devem levar em conta a acidificação dos oceanos, revelando assim embora as fronteiras planetárias estejam descritas em termos de quantidades individuais e processos distintos, os limites são firmemente acoplados. “Se um limite é transgredido, em seguida, outras fronteiras também estão sob sério risco” (ROCKSTRÖM et al., 2009, p. 474).
3 Efeitos da acidificação oceânica na biota marinha
O balanço no pH dos oceanos vem sendo estudado, desde o século XX, por diversos cientistas, para compreensão do provável efeito ambiental da produção de dióxido de carbono e como esta tende a afetar a biota marinha (DONEY, 2006). Atualmente, é sabido que, as alterações que esse fenômeno provoca ao nível do decréscimo de saturação do carbonato de cálcio (CaCO3) ou por via de distúrbios ácido-base (metabólicos) acabam afetando a
7 reprodução, fisiologia e distribuição geográfica de populações e até mesmo espécies de organismos marinhos (FABRY et al., 2008; HATJE et al., 2013; PÖRTER et al., 2004).
Em particular, é esperado que a acidificação progressiva tenha impactos negativos sobre o processo de calcificação utilizado por vários organismos marinhos na produção de suas partes duras, como conchas ou exoesqueletos, a partir de CaCO3, dentre os quais podemos estão os plânctons, moluscos, crustáceos e corais (RICKLEFS, 2010; SILVEIRA et al. 2014).
Pode-se explanar que esses grupos de organismos são principalmente consumidores primários, que formam a base da cadeia alimentar marinha e sustentam os restantes níveis tróficos, servindo como fonte de alimento para peixes e baleias. Seu desaparecimento ou redução poderá condicionar em grande escala a existência de outras espécies e em última instância contribuir para um futuro desequilíbrio socioeconômico, uma vez que os moluscos e crustáceos, por exemplo, formam uma parte significativa da produção mundial de pesca e aquicultura (CSIRKE, 2005; BERNSTEIN et al., 2007).
Em relação aos recifes de coral, que constituem juntamente os manguezais um ambiente altamente produtivo e biodiverso, são reconhecidos mundialmente como hotspots4 de diversidade ecológica, visto que funcionam
como zona berçário para muitas espécies de interesse comercial, a alteração no pH marinho implica em diversos problemas a esse ecossistema (ROBERTS 2002 apud SILVEIRA et al. 2014).
Os corais se alimentam de plâncton e secretam carbonato de cálcio, que se acumulam e formam os recifes de corais. As algas coralinas também são importantes no processo de calcificação dos corais. As belas cores dos
4 Oliveira et al. (2008) explicam que o termo hotspot foi criado por Myers em 1988 sendo
designado para áreas ricas em biodiversidade, principalmente em espécies endêmicas e que, possuem um alto grau de degradação ambiental.
8 corais, são devem-se em parte a algas simbióticas5 que vivem dentro das células desses organismos, e em virtude de stress ambiental podem romper esta relação com seus hospedeiros, expondo assim seu esqueleto de carbonato de cálcio. Tais eventos, denominados de “branqueamento” podem ser causados por calor extremo e pela acidificação dos oceanos. Esse fenômeno faz com que que muitos pesquisadores receiem que os recifes sejam o primeiro ecossistema a nível mundial a desaparecer completamente (FERREIRA e MAIDA, 2006; LEÃO et al., 2008).
Os recifes coralinos funcionam com barreiras naturais, seu declínio e erosão podem diminuir a proteção do litoral contra eventos extremos relacionados a hidrodinâmica das ondas, como por exemplo, tempestades e inundações, além da perda da biodiversidade (SILVEIRA et al. 2014).
Esses impactos provocados pela alteração no pH marinho já foram detectados em organismos vivos de diversas regiões do planeta. Dentro de décadas, a química dos oceanos tropicais não sustentará o crescimento dos recifes de corais e grandes extensões dos oceanos polares se tornarão corrosivas aos organismos marinhos calcificadores. Estas alterações terão impacto sobre a cadeia alimentar, a biodiversidade e os recursos pesqueiros.
3 Os Oceanos e a Governança Ambiental Global
Os ecossistemas oceânicos não são mais capazes de remover o dióxido de carbono porque a sua acidificação tornou o oceano deserto à medida que se aquece. A absorção extra do calor radiante do Sol como derretimento de calotas polares amplifica o aquecimento e dificulta a estabilização do nível de dióxido de carbono e da temperatura (LEÃO e MAIA, 2011, p.71).
Para muitos autores, as alterações antropogênicas no sistema Terra, em especial, no ambiente marinho são irreversíveis. Não podemos negar que o
5 De acordo com Ricklefs (2010), a simbiose, que significa "viver junto", trata-se de uma relação
9 ambiente marinho representa um dos sistemas mais complexos de serem estudados, devido aos fatore químicos, físicos e biológicos que o constituem.
Porém, ficar inerte e esperar um caos global não remediaria tal situação, em virtude da integração entre as fronteiras planetárias, há a necessidade de reduzir os danos que o homem vem causando ao ambiente, aplicando o já conhecido conceito de sustentabilidade em prática.
Gonçalves (2013) relata que a governança global dos oceanos foi inserida entre os temas com maior destaque nas discussões das reuniões prévias da Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável - RIO+20. Contudo, ao analisar o documento final da ONU “The
future wewant”, o tema não ganhou destaque, sem medidas e
comprometimentos com a proteção das águas internacionais e a utilização dos organismos marinhos.
Assim, notamos que a ONU e demais organizações supranacionais são as únicas soluções políticas disponíveis, todavia devido as diferenças de poder no cenário mundial têm se demonstrado visivelmente insuficientes sobre as questões do ambiente marinho (LIMA e LAYRARGUES, 2014).
Desse modo, como obter a colaboração de todos os países, ou ao menos da maior parte deles sem aparelhos legais e coercitivos abrangentes e igualmente válidos para todos? Como arbitrar assuntos ambientais transfronteiriças?
A solução óbvia para as potenciais ameaças representadas pela acidificação do oceano é fazer cortes rápidos e substanciais emissões antropogênicas de CO2 para a atmosfera e,
consequentemente, as concentrações de CO2 oceânicas (UNEP,
2010, p.8, tradução nossa).
Essa solução aparentemente simples vem sendo discutida desde o século XX, culminando em 1997 com a efetivação do Protocolo de Kyoto. Porém, grandes potências e emissoras de CO2 como Estados Unidos e China
10 tem se recusado a cooperar com as políticas de redução de carbono em virtude de competitividade econômica.
Para Amaral (2013), a resposta é a seguinte:
O conceito de economia verde de baixo carbono parece adequado para lidar com as fronteiras planetárias. Nesse sentido, ao contrário dos conceitos de desenvolvimento sustentável e de economia de baixo carbono, economia verde de baixo carbono aparece como novo paradigma, segundo o qual o modelo de desenvolvimento global deve operar dentro dos limites planetários e de acordo com o espaço seguro para a humanidade. A economia verde de baixo carbono aponta para a prosperidade sem crescimento, mas sem deixar de considerar a equidade. Nesse sentido, há espaço significativo de crescimento para os países pobres, algo menos para países emergentes e crescimento próximo de zero para as sociedades desenvolvidas (AMARAL, 2013, p. 139).
Esse desenvolvimento não é um desafio pertinente somente à governança internacional institucional. Há a necessidade de diálogos que envolvam articulações entre Estado, sociedade civil e mercado, para que cada um coloque sua lógica de comportamento perante as requisições do equilíbrio do sistema Terra (AMARAL 2013; LIMA e LAYRARGUES, 2014).
Em 2014 as “grandes potências mundiais”, Estados Unidos e China assinaram um acordo bilateral apara a redução da emissão de gases poluentes, abrindo o caminho para o Acordo Global do Clima, aprovado por representantes de 195 países durante a 21ª Conferência do Clima na cidade de Paris, em dezembro de 2015. Será essa a luz no fim do túnel?
Considerações finais
A acidificação dos oceanos não é uma consequência direta das alterações climáticas, mas sim uma decorrência das excedentes emissões antropogênicas de carbono atmosférico que têm ocorrido nas últimas décadas. É necessário agir agora para evitar os perigos e danos irreversíveis nos oceanos
11 Se ficarmos aquém dos objetivos fixados em matéria de combate às alterações climáticas, as consequências na diversidade e nos ecossistemas poderão ser muito graves. Ao mesmo tempo, o combate às alterações climáticas deve ser integrado no desafio mais vasto de preservar a capacidade dos ecossistemas mundiais para continuarem a funcionar como sumidouros dos gases com efeito estufa e de evitar os danos nos ecossistemas, como a deflorestação e a acidificação dos oceanos, que aceleram o aquecimento global.
A não consecução dos objetivos em matéria de biodiversidade pode pôr seriamente em risco os nossos esforços para reduzir o aquecimento global, ao passo que a aceleração das medidas em prol da preservação da natureza e a redução das pressões ambientais, principalmente a redução do lançamento excessivo de CO2 aplicando uma economia verde de baixo carbono, sobre a biodiversidade e os ecossistemas ajudam a combater as alterações climáticas e proporcionam múltiplos benefícios.
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14 Figura 1. O status atual das variáveis de controle para sete das nove fronteiras planetárias. A
zona verde é o espaço operacional seguro (abaixo do limite), amarelo representa a zona de incerteza (risco crescente), e vermelho é a zona de alto risco. O próprio limite planetário encontra-se no círculo pesado interior. As variáveis de controlo foram normalizadas para a zona de incerteza (entre os dois círculos pesados); o centro da figura, por conseguinte, não representam valores de 0 para as variáveis de controlo. A variável de controle mostrado para a mudança climática é atmosférica da concentração de CO 2. Processos para os quais limites de
nível mundial ainda não podem ser quantificados são representados por cunhas cinza; estes são carregamento de aerossol atmosférico, novas entidades, bem como o papel funcional da integridade da biosfera. Fonte: STEEFFEN, 2015.
Figura 2. Representação esquemática do equilíbrio químico do sistema carbonato - dióxido de
