Durante décadas, os cientistas têm investigado as antigas extinções em massa da Terra à procura de indícios preservados nas rochas.
A partir desses registos, foi possível reconstituir partes das catástrofes: quedas nos níveis de oxigénio, descidas abruptas de temperatura, episódios de vulcanismo e sinais de oceanos em colapso.
Ainda assim, um possível gatilho continuava a escapar.
O fósforo - o nutriente que pode impulsionar a vida marinha e, ao mesmo tempo, contribuir para a sua destruição - era considerado praticamente impossível de rastrear com fiabilidade em rochas com centenas de milhões de anos.
Agora, investigadores afirmam que o calcário antigo guardou esse registo todo o tempo. A equipa decifrou uma impressão digital química oculta, aprisionada no interior das rochas.
O trabalho revelou evidência direta de enormes picos de fósforo associados a dois dos piores episódios de extinção marinha na história do planeta.
Duas catástrofes marinhas antigas
Há cerca de 445 milhões de anos, a extinção em massa do Ordovícico Superior eliminou aproximadamente 85% das espécies marinhas.
Cerca de 73 milhões de anos mais tarde, a extinção em massa do Devónico Superior fez desaparecer mais 80%.
Não se tratou de colapsos lentos e graduais. Ramos inteiros da “árvore genealógica” marinha desapareceram num instante à escala geológica, e há muito que os cientistas discutem o que os desencadeou.
Arrefecimento do clima, erupções vulcânicas, descida do nível do mar e períodos prolongados de águas pobres em oxigénio têm sido apontados como fatores importantes. Mas um suspeito continuava difícil de apanhar.
A pista em falta da extinção
Esse suspeito é o fósforo, um nutriente que alimenta a vida oceânica e que, em excesso, também pode contribuir para a sua morte. Hoje, as descargas de fósforo associadas à agricultura estimulam proliferações de algas e as zonas de baixo oxigénio que surgem depois.
Há muito que os investigadores suspeitavam que aumentos antigos de fósforo poderiam ter provocado algo semelhante à escala planetária - sufocando os mares e ajudando a desencadear colapsos ecológicos em cascata. Faltava, porém, uma prova direta.
A razão é simples: quantificar fósforo em rochas tão antigas é extremamente difícil. Até agora, não existia uma ferramenta fiável para analisar rochas com meio milhar de milhões de anos.
Indícios na água do mar antiga
Uma equipa internacional desenvolveu entretanto esse método. Recorreu ao fosfato associado a carbonatos (carbonate-associated phosphate, CAP), uma técnica que extrai vestígios de fosfato presos dentro de calcários antigos.
Esse fosfato retido conserva uma impressão digital química da água do mar em que a rocha se formou.
Os investigadores analisaram amostras de calcário provenientes de sete locais distribuídos por vários continentes.
Rochas congeladas no tempo
A ilha de Anticosti fica no Golfo de São Lourenço, no leste do Canadá. Ali, as arribas expõem camada após camada de calcário depositado num fundo marinho tropical e pouco profundo há cerca de 445 milhões de anos.
A maioria dos locais com rochas da mesma idade foi esmagada por processos de formação de montanhas ou alterada quimicamente ao longo das eras. Anticosti, pelo contrário, manteve-se invulgarmente bem preservada.
André Desrochers, Professor convidado de Ciências da Terra e do Ambiente na University of Ottawa (uOttawa), ajudou a liderar a recolha de amostras naquele local.
“Os afloramentos ali deram-nos arquivos sedimentares de precisão excecional para reconstruir as condições do oceano durante o Ordovícico”, afirmou Desrochers.
O sinal do fósforo surgiu
Nos sete locais, surgiu o mesmo padrão: picos curtos e intensos de fósforo na água do mar durante ambos os eventos de extinção. Antes deste estudo, ninguém tinha captado esse sinal de forma direta - apenas o tinha inferido.
O que mais surpreendeu a equipa foi a sincronia. Quer as amostras viessem do Canadá ou da China, da Estónia ou da Austrália, as rochas exibiam o mesmo “pulso” químico no mesmo momento geológico, apesar de terem sido geradas em ambientes marinhos muito diferentes.
“O que é impressionante é a coerência global destes sinais”, disse Desrochers. “Rochas formadas em continentes diferentes, em ambientes marinhos muito distintos, contam todas a mesma história no mesmo momento do tempo.”
Como o fósforo mata
O fósforo funciona como nutriente para a vida marinha. Em quantidades pequenas, sustenta as algas microscópicas que estão na base das cadeias alimentares oceânicas. Em excesso, pode alimentá-las em demasia.
Formam-se proliferações de algas, que depois morrem e afundam. As bactérias que as decompõem retiram oxigénio à água circundante. Quando essa água se torna anóxica, muitos animais marinhos começam a sufocar.
O modelo da equipa indica que esses pulsos de fósforo terão contribuído para anoxia oceânica generalizada e para arrefecimento global, provavelmente através do enterramento de carbono à medida que a vida marinha colapsava e se depositava no fundo.
Esse padrão é compatível com outras evidências geológicas independentes, incluindo um estudo que utilizou um marcador químico diferente para rastrear a perda de oxigénio nos mesmos intervalos.
Uma tempestade perfeita de extinção
Os novos dados não apresentam o fósforo como único culpado. Uma glaciação importante e a descida do nível do mar coincidiram com o primeiro pulso da extinção do Ordovícico Superior.
Outras investigações, incluindo um artigo que modelou como cinzas vulcânicas poderiam ter inundado os oceanos com nutrientes, também apontaram para possíveis gatilhos adicionais.
Assim, o fósforo é uma peça do puzzle - e uma peça grande. Ainda assim, arrefecimento, anoxia e produtividade biológica descontrolada terão provavelmente reforçado uns aos outros, eliminando a maioria da vida marinha.
No essencial, o estudo mostra que os picos de fósforo e as extinções ocorreram em simultâneo - não que um tenha causado o outro de forma definitiva.
A ligação proposta no modelo entre pulsos de fósforo, anoxia e arrefecimento oferece uma reconstrução plausível, mas essa sequência não pode ser determinada diretamente apenas a partir das rochas.
Alertas para os oceanos modernos
Quanto mais de perto os cientistas observam essas crises antigas, mais familiar se torna a química.
As descargas agrícolas fazem chegar fósforo às águas costeiras a ritmos que já geram zonas mortas sazonais ao largo de áreas como o Golfo do México. As escalas temporais são diferentes. O mecanismo, não.
“Este estudo lembra-nos que perturbações nos ciclos de nutrientes podem ter consequências devastadoras para os ecossistemas marinhos”, disse Desrochers.
A ligação entre fósforo e extinções antigas passou agora de hipótese a evidência química direta.
Trabalho anterior de alguns dos mesmos investigadores - num artigo que aplicou pela primeira vez a técnica a rochas ainda mais antigas do Pré-câmbrico - preparou o terreno.
Com as duas crises de extinção do Paleozoico a exibirem agora a mesma impressão digital, a questão para os oceanos atuais é a partir de que nível de carga de nutrientes os cientistas devem começar a preocupar-se.
Crédito da imagem: NASA Earth Observatory
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário