Não está claro se a vida apareceu na Terra há pouco mais ou pouco menos de 4 bilhões de anos. O certo é que durante alguns bilhões de anos ele apareceu na forma de organismos unicelulares. O que também é certo é que há cerca de 540 milhões de anos, as formas multicelulares diversificaram-se repentinamente durante o que foi chamado de “explosão cambriana”, como é claramente demonstrado pelos fósseis preservados no Burgess Shale, no Canadá. Eles revelaram um biótopo marinho rico em espécies já representativas da maioria das grandes galhos atual metazoários no jargão dos biólogos.
Há evidências da existência de animais multicelulares anterioresExplosão cambrianamas não deveria haver muitos deles. Para constar, é o geólogo O britânico Adam Sedgwick que introduziu, em 1835, a subdivisão do tempo geológico descrevendo estratos com fósseis que chamamos de Cambriano. Deriva de Cambriao nome latino do país de País de Galesonde são visíveis muitos terrenos deste período.
O paleontólogos há muito que procuram compreender o que poderá ter causado a explosão cambriana. Eles procuraram explicações na evolução da geoquímica oceânica eatmosfera da Terra em relação aos próprios organismos vivos. Foi sugerido que isto se deve em parte a um ou mais aumentos repentinos na quantidade de oxigénio disponível nos oceanos e na atmosfera. Quantidade que continuou a aumentar em média desde o aparecimento da fotossíntese oxigenada em cianobactérias construtores de estromatólitos.
Minas de Sal de Wieliczka, Patrimônio Mundial da Unesco, Wieliczka, Małopolskie, Polônia. Aqui, um fragmento de halita. © Didier Descouens, CC by-sa 4.0
Um lago salgado coberto de halita durante o Arqueano
No entanto, caracterizar a atmosfera e a sua evolução durante os milhares de milhões de anos anteriores ao Cambriano, durante o que chamamos deArqueanonão é óbvio e é por isso que ficamos surpresos com o anúncio feito por uma equipe de pesquisadores liderada por Justin Park, estudante de doutorado no Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), e supervisionado pelo professor Morgan Schaller.
Tal como explicado num comunicado da RPI, estes investigadores deram a conhecer, num artigo publicado no famoso Pnas, que encontraram e analisaram uma amostra da atmosfera da Terra com idade… 1,4 mil milhões de anos!
Esta amostra está na forma de bolhas de gás preso em cristais de halita. Esta rocha é formada pela cristalização da água que evapora em salmoura. Neste caso, sabe-se até que esteve presente num lago subtropical no fundo de uma bacia rasa localizada onde hoje é o norte de Ontário. Este lago evaporou lentamente, como acontece hoje com o mítico Lago Assal, localizado na África Oriental, no centro de Djibuti.
Na verdade, a existência deinclusão de fluido nos cristais de halita que já se formaram neste lago era conhecido, mas sabia-se que a composição do gás também era influenciada por sua interação com os cristais, de modo que era necessário poder levar isso em consideração para voltar à composição inicial das bolhas de gás antes de serem realmente aprisionadas.
Poderíamos, portanto, apenas fazer uma determinação indireta da composição da atmosfera no momento da formação dos cristais. Restava então fazer as correções necessárias para voltar a esta composição.
Djibuti: Lago Assal, uma verdadeira curiosidade natural com seus depósitos de halita. © Quer saber?
Abundâncias de oxigênio e dióxido de carbono reveladas
Os geoquímicos ainda conseguiram deduzir a abundância de oxigênio e dióxido de carbono 1,4 bilhão de anos atrás, bem como uma estimativa da temperatura da salmoura em que os cristais de halita se formaram.
“ É uma sensação incrível poder analisar uma amostra dear 1,4 bilhão de anos, muito mais antigo que o dinossauros “, explica Justin Park no comunicado de imprensa RIP.
“ As medições de dióxido de carbono obtidas por Justin não têm precedentes. Nunca fomos capazes de voltar tão longe na história da Terra com tanta precisão. Estas são amostras reais de ar antigo! », Adiciona Morgan Schaller.
Quantitativamente, as análises revelaram finalmente que a atmosfera continha 3,7% do oxigénio presente hoje e que o dióxido de carbono, por sua vez, era dez vezes mais abundante do que hoje. Ele, portanto, teve que produzir um estufa capaz de resolver o famoso enigma do jovem Sol fraco.
Imagem microscópica de inclusões fluidas em cristais de halita com 1,4 bilhão de anos, que preservam o ar e a salmoura antigos. © Justin Park, RPI
Ainda permanece a questão se a quantidade de oxigênio na época era suficiente para sustentar a vida animal multicelular.
Para Justin Park, em qualquer caso, a abundância que ele mediu “ poderia refletir um breve episódio de oxigenação transitória durante esse longo período que os geólogos chamam, não sem humor, de “bilhão chato”. Apesar do nome, ter dados observacionais diretos deste período é extremamente importante porque nos ajuda a compreender melhor como a vida complexa surgiu no planeta e como a nossa atmosfera se tornou o que é hoje. “.
O comunicado de imprensa RIP conclui afirmando que “ estimativas indiretas anteriores de dióxido de carbono durante este período indicaram níveis mais baixos, inconsistentes com outras observações que mostram a ausência de geleiras importante no Mesoproterozóico. As medições diretas de altos níveis de dióxido de carbono feitas pela equipe, combinadas com estimativas de temperatura obtidas do próprio sal, sugerem que o clima do Mesoproterozóico foi mais ameno do que se pensava anteriormente, comparável ao de hoje “.