Os indícios mais antigos da existência de oxigênio na atmosfera da Terra remontam a cerca de 2,5 bilhões de anos atrás. No entanto, há evidências de que as cianobactérias – os primeiros seres vivos a produzirem esse gás por meio da fotossíntese – existem há pelo menos 2,7 bilhões de anos. Por que então o oxigênio não apareceu antes na atmosfera? Uma dupla de pesquisadores propõe agora que uma mudança no tipo de vulcões que predominavam no planeta pode explicar esse mistério.
O geólogo Lee Kump, da Universidade Estadual da Pensilvânia (EUA), ficou intrigado com um novo cálculo da data em que os níveis de oxigênio aumentaram na atmosfera. Essa estimativa pode ser feita a partir da medição da proporção de isótopos de enxofre preservados em rochas sedimentares. Kump constatou que as novas estimativas, obtidas recentemente por outros pesquisadores, coincidiam com a data de um importante evento da história geológica da Terra.
“O refinamento da data do aumento do oxigênio mostrou que ele ocorreu exatamente na transição do éon Arqueano para o Proterozóico”, conta Kump à CH On-line . “Isso fez com que eu me questionasse por que uma grande mudança na atmosfera coincidiu com uma grande mudança tectônica.”
Kump decidiu então, ao lado do também geólogo Mark Barley, da Universidade da Austrália Ocidental, examinar de perto os padrões de vulcanismo no planeta durante essa transição. Eles compilaram dados reunidos por outros pesquisadores sobre a atividade vulcânica do planeta ao longo da história e identificaram um elemento que poderia resolver o mistério. Os resultados foram apresentados por eles na edição desta semana da revista Nature .
Vulcões submarinos e terrestres
A rocha vulcânica acima, encontrada na Grécia, é marcada por depósitos de sulfeto de hidrogênio, composto comumente emitido por vulcões submarinos (foto: Stan Zurek).
A dupla constatou que a quantidade de vulcões submarinos, abundantes durante o Arqueano, diminuiu subitamente na transição para o Proterozóico. Ao fim do Arqueano, fragmentos continentais começaram a se juntar para compor massas de terra grandes e estáveis – data possivelmente dessa época a formação do primeiro supercontinente do planeta. Com isso, os vulcões terrestres começaram a existir em número cada vez maior, até que se tornaram predominantes em relação aos submarinos.
E como essa mudança no perfil dos vulcões do planeta pôde afetar a composição da atmosfera? A resposta está no tipo de gases produzidos por eles. Os vulcões submarinos entram em erupção em temperaturas mais baixas e, por isso, emitem grande quantidade de gases como o sulfeto de hidrogênio, que reage com o oxigênio para formar íons de sulfato que, por sua vez, são fixados na forma de minerais.
Já os vulcões terrestres entram em erupção em temperaturas mais altas e emitem gases com menor capacidade de consumir oxigênio. Os autores sugerem que a predominância progressiva desses vulcões a partir da transição Arqueano-Proterozóico permitiria explicar por que os níveis de oxigênio na atmosfera só aumentaram 200 milhões de anos depois do surgimento das primeiras cianobactérias.
A hipótese é engenhosa, mas alguns pesquisadores defendem que outros mecanismos poderiam estar por trás do fenômeno. “Não considero que o problema esteja resolvido”, reconhece Kump. “Baseamos nossa hipótese em registros geológicos limitados, caracterizando o estilo de vulcanismo global em rochas.” Segundo ele, os registros preservados nas rochas podem não retratar exatamente os processos geológicos ocorridos bilhões de anos atrás. Só mais estudos permitirão ratificar a hipótese. “Precisamos trabalhar duro para expandir nosso banco de dados sobre depósitos vulcânicos ao longo do tempo.”
Bernardo Esteves
Ciência Hoje On-line
30/08/2007
