Camadas de rochas ricas em ferro depositadas durante as eras glaciais mais extremas da Terra podem explicar como o oxigênio persistiu nos oceanos.
Embora a ideia de gelo no equador possa ser difícil de imaginar, há evidências convincentes de que grande parte, senão todas, as terras e oceanos da Terra já foram cobertos por gelo – um evento conhecido como “Terra bola de neve”.
As rochas da Cordilheira Flinders da Austrália do Sul contêm pistas dessa idade do gelo extrema. Antes que as forças tectônicas trabalhassem para erguer as montanhas do fundo do oceano às alturas que ocupam hoje, o gelo glacial carregava pedras de longe e as jogava no local. O fato de as pedras terem sido depositadas a poucos graus do equador só pode significar uma coisa; Em algum ponto da história da Terra, o gelo ocupou latitudes baixas.
As análises dessas rochas mostram que as condições da bola de neve na Terra começaram há cerca de 700 milhões de anos e duraram quase 60 milhões de anos, terminando pouco antes da maior explosão de vida nova do planeta. Mas uma questão tem atormentado os pesquisadores por quase um século: como os primeiros anos de vida conseguiram sobreviver até esse ponto? Com enormes mantos de gelo isolando a água da atmosfera, os oceanos teriam pouco ou nenhum oxigênio para seus habitantes.
Formações de ferro em faixas
Para responder a essa pergunta, uma equipe de pesquisadores se voltou para camadas de rochas sedimentares ricas em ferro e sílica conhecidas como formações de ferro em faixas (BIFs), depositadas no oceano durante a Snowball Earth e agora encontradas nas cordilheiras Flinders.
“De todas as rochas Snowball, BIFs são as únicas que são como um núcleo de gelo – um gravador constante no fundo do mar que capturou pistas sobre o que aconteceu durante Snowball Earth”, diz Ross Mitchell, geólogo da a Academia Chinesa de Ciências em Pequim, China, e principal autor de um novo estudo publicado na Nature Communications.
As BIFs se formaram quando camadas de gelo marinho impediram a troca de oxigênio entre a atmosfera e o oceano, permitindo que o ferro das erupções vulcânicas subaquáticas se acumulasse na água do mar. No entanto, as camadas periódicas de sílica são evidências de que pulsos de oxigênio também devem estar envolvidos.
“Camadas como essa não se formam quando o oceano está completamente vedado com gelo”, diz Mitchell.
Para examinar como o oxigênio poderia ter entrado no oceano durante a Snowball Earth, ele e seus colegas mediram até que ponto os BIFs ficaram magnetizados quando expostos a um campo magnético. Eles descobriram que o tempo das mudanças na órbita da Terra (conhecido como ciclos de Milankovitch) se alinhava bem com o tempo das variações nas camadas rochosas.
BIFs e ciclos de Milankovitch
Os ciclos de Milankovitch referem-se às mudanças periódicas na forma da órbita da Terra, junto com sua inclinação e oscilação, ao longo de dezenas de milhares de anos. As mudanças afetam a posição da Terra em relação ao Sol e a quantidade de radiação solar que atinge sua superfície, por sua vez influenciando o clima da Terra.
Uma possível interpretação da descoberta mais recente é que os ciclos de Milankovitch fizeram com que as camadas de gelo avançassem e recuassem no ritmo com as mudanças na radiação solar incidente. Isso explicaria por que as rochas, como as da cordilheira Flinders, alternam entre as camadas sedimentares de BIFs e depósitos glaciais.
Os pesquisadores relatam que os BIFs foram depositados durante centenas de avanços e recuos glaciais ao longo de um período de quatro milhões de anos. “Nossos novos dados sugerem que a retirada do gelo abriu áreas livres de gelo, permitindo que o oxigênio se misturasse aos oceanos e permitindo que a vida persistisse durante a Bola de Neve na Terra”, diz Mitchell.
Linhas de aterramento
A teoria de que a Snowball Earth experimentou uma série de avanços e recuos glaciais, permitindo que o oxigênio persistisse em seus oceanos e, por sua vez, permitindo que a vida sobrevivesse, se encaixa bem com uma existente.
Durante o avanço das camadas de gelo continentais, a pressão do gelo sobrejacente causa o derretimento sob a geleira. Nas linhas de aterramento (onde as camadas de gelo encontram o oceano), a água derretida entra no oceano – junto com o oxigênio que ficou preso dentro como bolhas de ar quando o gelo se formou.
Sedimentos de todo o mundo contribuem com evidências de que isso ocorreu durante a Snowball Earth. O processo era essencialmente uma “bomba de oxigênio”, semelhante ao que está acontecendo nos lagos subglaciais de hoje, diz Galen Halverson, geólogo da Universidade McGill em Québec, Canadá, que não esteve envolvido no estudo.
Halverson e sua equipe de pesquisadores examinaram BIFs em um estudo de 2019 e descobriram que a convergência de água do mar rica em oxigênio e água do mar rica em ferro nas linhas de aterramento provavelmente forneceu energia suficiente para sustentar a vida durante esse período. O avanço e recuo do gelo devido aos ciclos orbitais da Terra poderiam ter aberto mais áreas no oceano e contribuído para esta bomba de oxigênio nas linhas de aterramento durante a Terra Bola de Neve.
“Não consigo ver por que as duas [ideias] não podem coexistir”, diz Halverson. “Os BIFs são uma pista crítica que sobrou da Terra Bola de Neve que pode ajudar a explicar como o oxigênio existia nos oceanos e permitia que vidas como as algas sobrevivessem.”
Publicado em 21/08/2021 15h16
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