Peridotitos do manto carbonatados representam um reservatório oculto para CO2 subductado

Por que o carbono escondido da Terra importa

O dióxido de carbono não circula apenas entre o ar, os oceanos e a vida na superfície. Quantidades enormes são arrastadas para o interior da Terra, onde podem ficar retidas por milhões de anos, ajudando a manter o clima do planeta em equilíbrio. Este estudo analisa um conjunto incomum de rochas em Omã que parecem ter aprisionado uma vasta quantidade de carbono no subsolo. Ao determinar como, quando e de onde esse carbono chegou, os autores lançam nova luz sobre uma parte “faltante” do ciclo de carbono de longo prazo da Terra.

Onde o fundo do oceano encontra o interior profundo

Em alguns limites de placas, uma placa oceânica se dobra e afunda sob outra placa em um processo chamado subducção. Sedimentos e crosta oceânica alterada nessa placa são ricos em minerais que contêm carbono e em fluidos aquosos. À medida que descem, aquecem e liberam fluidos que podem subir para o cunho mantélico Sobrejacente. Em Omã, um grande bloco de antigo fundo oceânico e manto superior, chamado Ofiolito Semail, foi empurrado para a superfície, preservando uma seção transversal de uma antiga zona de subducção. Dentro desse bloco, os pesquisadores examinaram um testemunho de sondagem (Hole BT1b) que passa de rochas mantélicas relativamente pouco alteradas para rochas brilhantes e totalmente carbonatadas conhecidas como listvenitos, que em conjunto podem ter armazenado naturalmente cerca de um bilhão de toneladas de CO2.

Rochas que contam histórias de fluidos

Quando fluidos ricos em carbono se movem através de rochas quentes, deixam impressões químicas. A equipe focou em halogênios — flúor, cloro, bromo e iodo — que preferem viajar em fluidos em vez de em minerais sólidos. Usando microanálises de alta precisão para medir esses elementos em pequenos grãos de serpentina, carbonato e outros minerais ao longo da transição de rocha parcialmente alterada para totalmente carbonatada, acompanharam como os fluidos se moveram e se transformaram. Eles descobriram que, quando a serpentinite gradualmente se transformou em listvenito rico em carbonato, o cloro foi expulso muito mais fortemente do que o bromo ou o iodo. Isso criou fluidos em evolução com razões de halogênios distintas que puderam ser correlacionadas a prováveis fontes mais profundas na zona de subducção.

Seguindo o caminho do carbono oculto

Os padrões de halogênios mostram que os fluidos que fizeram a maior parte da carbonatação não foram apenas águas superficiais de mar expulsas dos sedimentos. Em vez disso, eram misturas de águas de poros sedimentares com uma dose extra de fluido rico em CO2 vindo de níveis mais profundos da placa subductora, onde o aquecimento faz com que carbonatos se dissolvam ou decomponham. Modelagens de como a composição do fluido precisou evoluir para coincidir com os dados das rochas indicam que esses fluidos devem ter transportado quantidades incomumente altas de carbono em relação ao sal. Quando esses fluidos entraram no manto de antearco — a região acima da placa subductora, mas à frente do arco vulcânico — reagiram com peridotito e rochas serpentinizadas, transformando-os passo a passo em listvenito e prendendo o CO2 dissolvido em minerais carbonatados sólidos e estáveis que podem persistir por tempo geológico.

Desembaralhando relógios conflitantes

Medições de idade prévias em veios de carbonato em rochas semelhantes sugeriram que alguns listvenitos em Omã se formaram muito tempo depois de a subducção nessa região ter cessado, implicando uma origem mais local e recente para os fluidos. Este novo trabalho mostra que a fase principal de carbonatação no testemunho estudado está quimicamente vinculada a fluidos relacionados à subducção, não a eventos posteriores. Os autores distinguem duas etapas: uma fase inicial rica em magnesita ligada a fluidos de subducção com uma assinatura de halogênio, e uma fase posterior mais rica em cálcio envolvendo dolomita, que tem um padrão de halogênios diferente e provavelmente reflete atividade tectônica ou magmática mais jovem. As idades mais recentes, argumentam, datam em grande parte esse segundo episódio que sobrepõe o anterior, em vez do aprisionamento em grande escala do carbono original.

O que isso significa para o motor climático da Terra

Ao combinar a química dos fluidos com estimativas independentes de quanto água de poro escapa dos sedimentos em escala global, os pesquisadores estimam que fluidos ricos em CO2 movendo‑se de níveis mais profundos da placa para o manto de antearco poderiam transportar aproximadamente 1,7–3,4 × 10¹³ gramas de carbono por ano. Isso poderia representar uma grande fração — possivelmente até 90 por cento — do carbono que entra nas zonas de subducção. Em outras palavras, rochas como esses peridotitos do manto carbonatados podem representar um sumidouro importante e até então subestimado que impede que grande parte do carbono subductado retorne rapidamente à atmosfera via vulcões ou afunde para o manto profundo. Como as condições que geram essas rochas dependem de fatores como temperatura, tipo de sedimento e contexto tectônico, essa armadilha de carbono oculta pode ter variado em intensidade ao longo da história da Terra, influenciando de forma sutil o clima de longo prazo do planeta.

Citação: Carter, E.J., O’Driscoll, B., Burgess, R. et al. Carbonated mantle peridotites represent a hidden sink for subducted CO₂. Nat Commun 17, 3297 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68646-3

Palavras-chave: carbono em zonas de subducção, carbonatação do manto, listvenito, manto de antearco, ciclo global do carbono