A oxigenação da atmosfera levou 100 milhões de anos a mais do que se pensava

Em um novo estudo, pesquisadores analisaram sedimentos da África do Sul e determinaram a ocorrência de oscilações nos níveis de oxigênio há 2,3 bilhões de anos. Assim, eles propõem que a transição pela qual a Terra passou para ter uma atmosfera com a presença de oxigênio permanente levou mais tempo do que se pensava — e é possível que este processo tenha levado 100 milhões de anos a mais do que era considerado até então.

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Quando nosso planeta se formou, quase não havia oxigênio na atmosfera. Isso começou a mudar há 2,4 bilhões de anos, com o início de ciclos de picos e quedas nos níveis do gás acompanhadas por várias mudanças no clima. Embora as assinaturas químicas em rochas daquele período indiquem que o oxigênio ficou permanentemente na Terra há 2,3 bilhões de anos, o novo estudo revela que a presença do gás ainda era instável há 2,2 bilhões de anos. 

Isso mostra que o chamado Grande Evento de Oxidação, ocorrido há aproximadamente 2,4 bilhões de anos durou 100 milhões de anos a mais do que se pensava. Naquele período, o oxigênio foi produzido pela fotossíntese das cianobactérias, que conseguiram renovar completamente a composição atmosférica da Terra. Essa mudança na atmosfera é sinalizada pela presença de isótopos de enxofre: quando há grande presença de oxigênio, as reações químicas que os formam são impedidas. 

Assim, o geólogo Andrey Bekker e seus colegas estudaram a aparição e desaparecimento dos isótopos, e perceberam que o aumento e queda de oxigênio na atmosfera pareceu corresponder a grandes eventos glaciais ocorridos entre 2,5 bilhões e 2,2 bilhões de anos — mas, curiosamente, os últimos eventos glaciais não parecem se relacionar a grandes mudanças no nível do oxigênio. Os pesquisadores ficaram intrigados com isso:"por que temos quatro eventos glaciais, sendo que três podem ser relacionados e explicados pelas variações do oxigênio atmosférico, mas o quarto continua sem relação com as variações?", questionou Bekker. 

Então, para descobrir, eles estudaram rochas marinhas da África do Sul, que contêm assinaturas do fim do Grande Evento de Oxidação. O evento ocorreu após a terceira grande glaciação, que foi também quando a atmosfera terrestre tinha pouco oxigênio, sendo que o nível do gás subiu e caiu outra vez. O último pico ocorreu há 2,3 bilhões de anos, que foi considerado responsável pela presença permanente do oxigênio por aqui. Por outro lado, Bekker e seus colegas notaram que houve uma queda, que corresponde ao último evento glacial. 

Esse evento é justamente aquele que ainda não havia sido relacionado às mudanças atmosféricas e, embora ainda não esteja claro o que causou essas transformações, a equipe tem algumas suspeitas: o metano é um gás mais eficiente para reter calor do que o dióxido de carbono, e pode ter intensificado o efeito estufa na ausência de oxigênio. Depois, quando o gás produzido pelas cianobactérias reagiu com o metano, o dióxido de carbono foi produzido — mas não o suficiente para manter a Terra aquecida, de modo que o planeta começou a esfriar. 

Os vulcões subglaciais evitaram um congelamento completo porque emitiram dióxido de carbono o suficiente para o planeta ser aquecido. Além disso, o gás também forma a chuva ácida, capaz de dissolver rochas mais rapidamente. Com isso, mais nutrientes foram levados para o oceano, que foram aproveitados alegremente pelas cianobactérias: ao se multiplicarem e produzirem mais oxigênio, a quantidade de metano caiu e o ciclo foi iniciado outra vez, até que parece ter se quebrado há 2,2 bilhões de anos. 

Os registros presentes nas rochas indicam que houve aumento no gás carbônico sendo enterrado. Pode ser que, naquele período, a atividade vulcânica forneceu mais nutrientes para os oceanos, que foram usados pelas cianobactérias. Naquela época, o oxigênio estava presente o suficiente para compensar o excesso de metano, de modo que o dióxido de carbono tornou-se o principal responsável para manter a Terra aquecida.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Live Science