A Amazônia vive do pó de um lago seco no Saara

O satélite CALIPSO mediu 27,7 milhões de toneladas de poeira africana caindo na bacia por ano, e o fósforo dela repõe quase o que a chuva leva.

O pó do Bodélé cruza o Atlântico em cinco dias

A floresta mais exuberante do planeta cresce sobre um dos solos mais pobres do planeta. A contradição não é impressão de visitante: os latossolos da bacia amazônica acumulam dezenas de milhões de anos de intemperismo, e nesse período a chuva dissolveu e levou embora quase tudo que uma raiz aproveitaria.

O que sustenta a mata não está no chão, está na própria mata. O nutriente fica preso na madeira, na folha e no bicho, e volta ao circuito quando a folha cai e apodrece. O solo funciona como suporte físico, quase não como despensa.

Derrubar a mata não libera terra fértil. Tira o único estoque que havia, e a lavoura que entra no lugar descobre em duas ou três safras que o chão embaixo não guarda quase nada.

Um elemento estraga esse arranjo fechado. Nitrogênio a floresta consegue puxar do ar, porque bactéria fixadora transforma gás em adubo sem cobrar nada. Carbono entra pela folha, também do ar. O fósforo não tem gás. Ele não circula pela atmosfera em forma de vapor, não tem reservatório aéreo, e a origem dele é sempre rocha moída.

A conta, então, precisa fechar por outro caminho. Toda chuva forte lava fósforo do solo para o igarapé, do igarapé para o rio e do rio para o Atlântico, e o que desce não sobe de volta. Uma bacia que perde fósforo desse jeito por milhões de anos deveria ter chegado à esterilidade muito antes de o primeiro humano pisar nela.

Não chegou. Existe uma entrada compensando a saída, e ela não vem de baixo, de rocha se desfazendo no subsolo, porque o subsolo dessa bacia já foi lavado até o osso. Vem de cima.

Vem do ar, em pó, depois de atravessar um oceano inteiro. O ponto de partida fica a mais de cinco mil quilômetros da margem do rio Negro, num lugar onde não existe uma árvore de pé, e o material que faz o serviço é a carcaça microscópica de algas que morreram quando o Saara ainda tinha água.

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I  O Mecanismo

Do leito do Bodélé ao dossel amazônico

A depressão do Bodélé fica no norte do Chade, num ponto baixo cercado por dois maciços de montanha. Nenhum outro lugar da Terra joga tanta poeira no ar, e a área ativa tem cerca de dez mil quilômetros quadrados, uma fração mínima do Saara.

O chão que ela expõe é fundo de lago. Durante o período úmido africano, o Mega-Chade cobria algo perto de trezentos e cinquenta mil quilômetros quadrados. O clima virou, a água evaporou e ficou o sedimento.

Esse sedimento é diatomito. Diatomácea é alga unicelular que constrói uma carapaça de sílica opalina em volta do corpo, e o fundo do lago acumulou essas carapaças em camadas. Junto com a sílica veio o fósforo que as algas incorporaram enquanto viviam.

A composição importa por motivo mecânico. Diatomito é leve e quebradiço, e a partícula que sai dele tem densidade baixa, o que reduz a velocidade de queda e estica o alcance do voo.

O gatilho é o vento. Os alísios de nordeste que descem o Saara encontram o corredor entre os maciços do Tibesti e do Ennedi e aceleram, formando um jato de baixo nível que desce até a superfície no começo da manhã, quando a camada noturna se mistura.

Acima de um limiar perto de dez metros por segundo, o vento não levanta o pó diretamente. Ele empurra grão de areia, que salta em arcos rasos e volta a bater no chão. Cada impacto estilhaça a crosta e ejeta partículas abaixo de dez micrômetros, que ficam suspensas em vez de cair.

O processo se concentra no inverno do hemisfério norte e roda em torno de cem dias por ano.

A poeira sobe e entra na camada de ar saariana, um lençol quente e seco que se instala entre um e cinco quilômetros de altitude e viaja para oeste com o fluxo de leste. A travessia leva de cinco a sete dias sobre cinco mil quilômetros de oceano aberto.

A chegada depende de chuva. Quando a faixa de poeira encontra a zona de convergência intertropical, a gota captura a partícula e a leva para o chão. A deposição na Amazônia se concentra entre dezembro e abril.

No solo, o fósforo do diatomito não entra na planta de uma vez. Só parte dele é solúvel e fica disponível para a raiz no curto prazo, e o resto se incorpora ao estoque lento. A fração aproveitável é o número mais disputado da área.

Medir a pluma do chão é impossível, e satélite comum entrega só a coluna vista de cima, sem informar altura. O CALIPSO resolve com lidar: dispara pulsos de laser da órbita e monta uma cortina vertical da atmosfera.

O sinal de volta ainda separa o tipo de partícula, porque grão mineral é irregular e despolariza a luz. Sete anos de cortina, de 2007 a 2013, dão a massa que sai, a que atravessa e a que fica.

II  Por que Importa

Trinta e sete gramas por hectare seguram a floresta

A conta de sete anos de CALIPSO tem quatro números. Saem do noroeste da África cerca de 182 milhões de toneladas de poeira por ano. No meio do Atlântico, 132 milhões ainda estão no ar. Sobre a bacia amazônica caem 27,7 milhões, e outros 43 milhões se depositam no Caribe.

O que interessa para a floresta não é a poeira, é o que vem dentro dela. Nos 27,7 milhões de toneladas, o fósforo soma cerca de 22 mil toneladas por ano.

Espalhado sobre os quase seis milhões de quilômetros quadrados da bacia, esse total dá algo perto de 37 gramas de fósforo por hectare por ano. Um produtor de soja aplica dezenas de quilos por hectare na mesma unidade de tempo.

A floresta roda com uma dose próxima de um milésimo da que uma lavoura recebe, e funciona porque o sistema quase não desperdiça. O nutriente circula dentro da biomassa e só precisa de reposição na medida exata do vazamento.

O vazamento é o outro lado da conta, e é aí que o resultado fica interessante. A quantidade de fósforo que os rios exportam da bacia para o oceano fica na mesma ordem de grandeza das 22 mil toneladas que chegam pelo ar. Entrada e saída batem.

A coincidência não implica equilíbrio deliberado. Implica que a poeira é grande o bastante para responder pela reposição, e sem ela a conta ficaria descoberta.

A entrega, porém, é instável. Entre 2007 e 2013 a diferença entre o ano de maior transporte e o de menor chegou a 86%. Não é um fio constante, é uma torneira que abre e fecha.

O que regula a torneira fica na África. Ano de chuva no Sahel reduz a poeira do ano seguinte, porque a vegetação segura o solo e a umidade aumenta a coesão da superfície. Seca no Sahel faz o contrário.

A consequência é uma ligação que nenhum mapa sugere. Quanto adubo chega ao rio Negro depende de quanto choveu no Sahel, e as duas regiões não compartilham bacia nem fronteira.

A mesma pluma presta outros serviços no caminho. O ferro que ela carrega alimenta fitoplâncton no Atlântico tropical, o ar seco atrapalha a formação de ciclone, e no Caribe a passagem derruba a visibilidade.

A leitura de cenário climático muda junto. Projeção que mostra o Sahel mais verde no fim do século mostra, pelo mesmo mecanismo, menos poeira cruzando o Atlântico, e menos fósforo limita quanto carbono a floresta consegue continuar fixando.

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III  A Fonte

CALIPSO, Barbados e quatro décadas de medida

Geophysical Research Letters, 2015. Hongbin Yu, Mian Chin, Lorraine Remer, Joseph Prospero, David Winker e colegas assinam "The fertilizing role of African dust in the Amazon rainforest: A first multiyear assessment based on data from Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations".

O trabalho montou a primeira estimativa multianual do transporte em três dimensões. Sete anos de perfis do CALIPSO deram os 27,7 milhões de toneladas por ano sobre a bacia, as 22 mil toneladas de fósforo embutidas nessa massa e a variação de 86% entre o ano mais carregado e o mais fraco.

Tellus B, 1992. Robert Swap, Michael Garstang, Steven Greco, Robert Talbot e Per Kållberg, em "Saharan dust in the Amazon Basin", propuseram a ligação antes de existir satélite capaz de pesar a pluma, usando química de chuva, medição de aerossol e trajetória de massa de ar.

Environmental Research Letters, 2006. Ilan Koren, Yoram Kaufman, Richard Washington, Martin Todd e colegas, em "The Bodélé depression: a single spot in the Sahara that provides most of the mineral dust to the Amazon forest", rastrearam a poeira até a fonte única e estimaram emissão da ordem de 0,7 milhão de toneladas por dia nos episódios ativos.

Geophysical Research Letters, 2005. Richard Washington e Martin Todd, em "Atmospheric controls on mineral dust emission from the Bodélé Depression, Chad: The role of the low level jet", descreveram o vento que faz o trabalho, com o jato canalizado entre o Tibesti e o Ennedi e o pico de emissão na manhã.

Geophysical Research Letters, 2010. Charlie Bristow, Karen Hudson-Edwards e Adrian Chappell, em "Fertilizing the Amazon and equatorial Atlantic with West African dust", coletaram o sedimento no próprio Bodélé e mediram o fósforo do diatomito, separando o total do que se dissolve e fica disponível.

Science, 2003. Joseph Prospero e Peter Lamb, em "African droughts and dust transport to the Caribbean: Climate change implications", sustentaram a série longa. A estação de Barbados mede poeira africana desde 1965, e o registro mostra o salto durante as secas do Sahel dos anos 1970 e 1980.

Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019. Anne Barkley, Joseph Prospero, Natalie Mahowald, Cassandra Gaston e colegas, em "African biomass burning is a substantial source of phosphorus deposition to the Amazon, Tropical Atlantic Ocean, and Southern Ocean", separaram por origem o fósforo que chega do outro lado.

A fumaça apareceu com participação alta no fósforo total e maior ainda na fração solúvel, o que deixa em aberto quanto do adubo aéreo vem de rocha antiga e quanto vem de queimada.

Continue curioso. Mirabile dictu.

CIÊNCIA BIZARRA

Parece mentira. Mas é real e está provado