Cientistas da Universidade de Southampton descobriram que dois períodos intensos de vulcanismo desencadearam um período de resfriamento global e queda dos níveis de oxigênio nos oceanos, o que causou uma das extinções em massa mais graves da história da Terra.
Os pesquisadores, trabalhando com colegas da University of Oldenburg, da University of Leeds e da University of Plymouth, estudaram os efeitos da cinza vulcânica e da lava na química do oceano durante um período de extrema mudança ambiental há cerca de 450 milhões de anos. Suas descobertas foram publicadas na revista Nature Geoscience.
Este período trouxe um intenso resfriamento planetário, que culminou em uma glaciação e na maior ‘Extinção em Massa Ordoviciana Tardia’. Essa extinção levou à perda de cerca de 85% das espécies que vivem nos oceanos, remodelando o curso de evolução da vida na Terra.
“Foi sugerido que o resfriamento global foi impulsionado por um aumento na entrada de fósforo nos oceanos”, disse o Dr. Jack Longman, principal autor do estudo na Universidade de Oldenburg, e anteriormente pesquisador de pós-doutorado em Southampton. “O fósforo é um dos elementos-chave da vida, determinando o ritmo no qual minúsculos organismos aquáticos como as algas podem usar a fotossíntese para converter dióxido de carbono (CO2) em matéria orgânica”. Esses organismos acabam se estabelecendo no fundo do mar e são enterrados, reduzindo os níveis de dióxido de carbono na atmosfera, o que causa o resfriamento.
“O enigma não resolvido é porque a glaciação e a extinção ocorreram em duas fases distintas nesta época, separadas por cerca de 10 milhões de anos”, afirma o Dr. Tom Gernon, Professor Associado da Universidade de Southampton e co-autor do estudo. “Isso requer algum mecanismo para pulsar o fornecimento de fósforo, o que é difícil de explicar”.
A equipe identificou que dois pulsos excepcionalmente grandes de atividade vulcânica em todo o globo, ocorrendo em partes da atual América do Norte e do Sul da China, coincidiram muito de perto com os dois picos de glaciação e extinção. “Mas explosões intensas de vulcanismo estão mais tipicamente ligadas à liberação massiva de CO2, que deve conduzir o aquecimento global, então outro processo deve ser responsável por eventos repentinos de resfriamento”, explica Dr. Gernon.
Isso levou a equipe a considerar se um processo secundário – degradação natural ou ‘intemperismo’ do material vulcânico – pode ter fornecido o aumento da necessidade de fósforo para explicar as glaciações.
“Quando o material vulcânico é depositado nos oceanos, ele sofre rápida e profunda alteração química, incluindo a liberação de fósforo, fertilizando efetivamente os oceanos”, afirma o co-autor, Professor Martin Palmer, da Universidade de Southampton. “Então, parece uma hipótese viável e certamente uma que vale a pena testar”.
“Isso levou nossa equipe a estudar camadas de cinzas vulcânicas em sedimentos marinhos muito mais jovens para comparar seus conteúdos de fósforo antes e depois de serem modificados por interações com a água do mar”, disse a Dra. Hayley Manners, professora de Química Orgânica na Universidade de Plymouth. Equipada com essas informações, a equipe estava em melhor posição para compreender o potencial impacto geoquímico de extensas camadas vulcânicas de enormes erupções durante o Ordoviciano.
“Isso nos levou a desenvolver um modelo biogeoquímico global para entender os efeitos colaterais no ciclo do carbono de adicionar rapidamente uma onda de fósforo lixiviado de depósitos vulcânicos para o oceano”, disse o Dr. Benjamin Mills, professor associado da Universidade de Leeds e coautor do estudo.
A equipe descobriu que cobertores generalizados de material vulcânico depositados no fundo do mar durante o Período Ordoviciano teriam liberado fósforo suficiente no oceano para conduzir uma cadeia de eventos, incluindo resfriamento climático, glaciação, redução generalizada dos níveis de oxigênio do oceano e extinção em massa.
Embora possa ser tentador pensar que semear os oceanos com fósforo pode ajudar a resolver a atual crise climática, os cientistas alertam que isso pode ter consequências mais prejudiciais. “O escoamento excessivo de nutrientes de fontes como fertilizantes agrícolas é uma das principais causas da eutrofização marinha – onde as algas crescem rapidamente e depois se decompõem, consumindo oxigênio e causando danos substanciais aos ecossistemas nos dias de hoje”, adverte o Dr. Mills.
Os cientistas concluem que, embora em escalas de tempo curtas erupções vulcânicas massivas possam aquecer o clima por meio das emissões de CO2, elas também podem levar ao resfriamento global em escalas de tempo de milhões de anos. “Nosso estudo pode levar a reinvestigações de outras extinções em massa durante a história da Terra”, conclui o Dr. Longman.
Publicado em 03/12/2021 09h50
Artigo original:
Estudo original: