Testemunhas minúsculas dos oceanos revelam novos dados sobre história da Terra

Pesquisadores da ETH Zurich conseguiram medir, pela primeira vez, como a quantidade de carbono orgânico dissolvido nos oceanos variou ao longo do tempo geológico. Os resultados, publicados na revista Nature, desafiam explicações tradicionais sobre a origem das eras glaciais e do surgimento de formas de vida complexas, lançando nova luz sobre a evolução da Terra.

O estudo foi liderado pelo professor Jordon Hemingway, que identificou um testemunho natural único para investigar esse período remoto: pequenas pedras esféricas de óxido de ferro conhecidas como ooides.

À primeira vista semelhantes a grãos de areia, elas se formam em camadas, como bolas de neve, rolando no fundo do mar. Durante o processo, moléculas de carbono orgânico ficam presas em sua estrutura cristalina, permitindo que os cientistas reconstruam o estoque de carbono nos oceanos até 1,6 bilhão de anos atrás.

O oceano como reservatório de carbono

• O carbono chega ao mar de duas formas principais: pela dissolução do dióxido de carbono (CO₂) da atmosfera, transportado às profundezas por correntes oceânicas, e pela produção de carbono orgânico por organismos fotossintéticos, como fitoplâncton e algumas bactérias;
• Quando esses organismos morrem, afundam em direção ao fundo marinho como uma espécie de “neve marinha”. Se não forem consumidos por outros seres, esse carbono pode ser armazenado por milhões de anos;
• Além disso, microrganismos decompõem excrementos e restos orgânicos, liberando, novamente, moléculas que formam o chamado carbono orgânico dissolvido;
• Esse reservatório contém cerca de 200 vezes mais carbono do que aquele incorporado diretamente na vida marinha.

Revolução do oxigênio

Por muito tempo, os cientistas acreditaram que esse estoque de carbono orgânico dissolvido teria sido particularmente volumoso entre mil e 541 milhões de anos atrás.

Essa hipótese sustentava explicações sobre a coincidência entre eras glaciais e o surgimento de organismos complexos. A fotossíntese, ao produzir carbono orgânico, também liberou oxigênio na atmosfera, provocando duas grandes “catástrofes do oxigênio”, que elevaram o nível do gás a 21% e foram acompanhadas por glaciações globais.

Na primeira dessas catástrofes, entre 2,4 e 2,1 bilhões de anos atrás, organismos desenvolveram o metabolismo aeróbio, capaz de gerar energia de forma mais eficiente, abrindo caminho para a evolução da vida complexa.

A equipe de Hemingway, no entanto, chegou a conclusões surpreendentes. Segundo as medições, o oceano continha entre 90% e 99% menos carbono orgânico dissolvido nesse intervalo de mil a 541 milhões de anos do que hoje. “Nossos resultados contradizem todas as suposições anteriores”, resumiu o pesquisador.

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O nível atual desse reservatório é de cerca de 660 bilhões de toneladas de carbono, mas ele só se estabilizou após a segunda catástrofe do oxigênio. O autor principal do estudo, Nir Galili, destacou: “Precisamos de novas explicações para como eras glaciais, vida complexa e aumento do oxigênio estão relacionados”.

Ele sugere que a redução drástica do carbono disponível se deveu ao surgimento de organismos maiores, que, ao morrerem, afundavam mais rapidamente. Esse material não era reciclado nas camadas profundas, devido à baixa concentração de oxigênio, e acabava se acumulando no fundo marinho. Somente quando o oxigênio passou a se acumular nas águas profundas o estoque de carbono voltou a crescer até atingir o nível atual.

Implicações para o presente e o futuro

Embora os períodos analisados pertençam a um passado distante, os achados têm impacto atual. Eles ajudam a compreender não apenas como a vida na Terra se desenvolveu, mas, também, como poderia evoluir em outros planetas. Além disso, fornecem pistas sobre como o planeta reage a perturbações ambientais.

Atualmente, a atividade humana provoca aquecimento e poluição dos oceanos, levando à queda dos níveis de oxigênio. Segundo os pesquisadores, não se pode descartar que processos semelhantes aos descritos no estudo voltem a ocorrer em um futuro distante.