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Pedra de dois bilhões de anos revela aumento do oxigênio na atmosfera da Terra primitiva


Uma amostra da pedra de sal de 2 bilhões de anos com fragmentos de sulfato de cálcio firmados. Amostra encontrada em uma Broca Geológica em Karelia na Rússia.

Mudanças na atmosfera terrestre que possibilitaram multiplicação das formas de vida ocorreram de forma súbita

Uma pedra de sal oceânica com 2 bilhões de anos de idade fornece novas evidências da transformação da atmosfera terrestre para um ambiente oxigenado capaz de favorecer a vida tal como a conhecemos.

O estudo, realizado por um consórcio internacional de instituições que inclui a Universidade de Princeton, descobriu que o aumento do oxigênio que ocorreu há 2,3 bilhões de anos, conhecido como o Grande Evento da Oxidação, foi muito mais intenso do que indicado anteriormente.

“Ao invés de algo gradual, foi um aumento instantâneo”, disse Clara Blatter, uma pesquisadora pós-doutoranda do Departamento de Geociência de Princeton e autora principal do estudo, que foi publicado online pela revista Science na quinta-feira (22). “Foi uma mudança radical na produção de oxigênio.”

A evidência para o extremo crescimento do oxigênio veio de pedras de sal cristalizadas extraídas de um buraco com quase 2 km de profundidade na região de Karelia, no Noroeste da Rússia. Esses cristais de sal foram deixados para trás quando a água marinha antiga evaporou, e dão aos geólogos evidências inéditas da composição dos oceanos e da atmosfera da Terra de mais de 2 bilhões de anos atrás.

A indicação principal para o aumento da produção de oxigênio veio da descoberta de que os depósitos de minerais continham uma surpreendentemente grande quantidade de um componente da água do mar conhecido como sulfato, que foi criado pela reação do enxofre com o oxigênio.

“Essa é a evidência mais forte de que a água do mar antiga, na qual esses minerais se precipitaram, possuía concentrações altas de sulfato, chegando a pelo menos 30% do sulfato oceânico atual, indicam as nossas estimativas”, disse Aivo Lepland, um membro da Pesquisa Geológica da Noruega e geólogo especialista na Universidade de Tecnologia de Talim, e um dos autores do estudo. “Esse valor é muito mais alto do que pensávamos, e vai exigir pesquisas sobre a magnitude da oxigenação do sistema de atmosfera oceânica da Terra de 2 bilhões de anos atrás.”

O oxigênio corresponde a por volta de 20% do ar, e é essencial para a vida tal como a conhecemos. Segundo as evidências geológicas, o oxigênio apareceu na atmosfera terrestre entre 2,4 e 2,3 bilhões de anos atrás.

Até esse estudo, no entanto, os geólogos estavam incertos se esse acúmulo de oxigênio - causado pelo crescimento de cianobactérias capazes de fazer fotossíntese, que envolve absorver o dióxido de carbono e liberar oxigênio - tinha sido um evento rápido ou lento, tendo levado milhões de anos.

“Tem sido difícil testar essas ideias, porque não tínhamos evidências como essa para nos informar sobre a composição da atmosfera”, diz Blatter.

Os cristais descobertos recentemente são essa evidência. Os cristais de sal coletados na Rússia são mais de um bilhão de anos mais velhos do que qualquer depósito de sal descoberto antes. Esse depósito contêm halita, que é chamada de rocha de sal e é quimicamente idêntica ao sal de cozinha ou cloreto de sódio, assim como outros sais de cálcio, magnésio e potássio.

Normalmente esses minerais se dissolvem facilmente e seriam ‘lavados” com o tempo, mas nesse caso, eles estão excepcionalmente bem preservados nas profundezas da Terra. Geólogos da Pesquisa Geológica da Noruega em colaboração com o Centro de Pesquisa Karelian em Petrozavodsk, na Rússia, recuperaram os sais de um local perfurado chamado Buraco Paramétrico Onega nas margens ocidentais do Lago Onega.

As qualidades únicas da amostra fazem dela muito valiosa para entender a história do que aconteceu antes do Grande Evento da Oxidação, disse John Higgins, professor assistente de geociência na Universidade de Princeton, que, junto com outros autores, forneceu a interpretação da análise geoquímica

“Essa é uma classe muito especial de depósito geológico” disse Higgins. Houve muito debate se o Grande Evento da Oxidação, que é ligado ao aumento e diminuição de vários sinais químicos, representa uma grande mudança na produção de oxigênio, ou foi apenas um limiar cruzado. O ponto de partida do artigo são as evidências de que a oxigenação da Terra durante este período de tempo envolveu muita produção de oxigênio”.

A pesquisa vai impulsionar o desenvolvimento de modelos novos para explicar o que aconteceu depois do Grande Evento da Oxidação para causar o acúmulo de oxigênio na atmosfera, diz Blatter. “Pode ter havido importantes mudanças nos ciclos de resposta na terra ou nos oceanos, ou um grande aumento da produção de oxigênio por micróbios. De qualquer forma, foi algo muito mais dramático do que acreditávamos antes.”

Universidade de Princeton

FONTE: SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL

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