Novo modelo explica a glaciação Sturtiana de 56 milhões de anos na Terra Bola de Neve

Os modelos climáticos conseguem descrever tanto o início como o fim de uma glaciação global: o dióxido de carbono libertado pelos vulcões acumula-se na atmosfera, a Terra aquece e os glaciares recuam.

Ao aplicar as equações clássicas, esse percurso - do congelamento ao degelo - demora, em regra, cerca de quatro milhões de anos.

No entanto, existiu uma era glaciária antiga que se prolongou por 56 milhões de anos. Durante décadas, nada nessas contas foi capaz de a explicar.

O congelamento que durou tempo demais

A longa fase de frio em causa chama-se glaciação Sturtiana, designação inspirada em depósitos glaciares antigos identificados na Austrália.

Este episódio situa-se no período Criogénico, aproximadamente entre 717 e 660 milhões de anos atrás - um intervalo que, mais tarde, os geólogos viriam a apelidar de Terra Bola de Neve.

Um novo estudo foi liderado por Charlotte Minsky, estudante de pós-graduação na Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).

Para Minsky e os seus colegas, a matemática habitual nunca fechou verdadeiramente as contas.

Uma glaciação posterior, a Marinoana, durou apenas cerca de quatro milhões de anos, e os modelos padrão reproduzem-na sem dificuldade. Já a Sturtiana, 14 vezes mais longa, continua a escapar a essas explicações.

Vulcões podem ter desencadeado o gelo global

A equipa concentrou-se numa enorme estrutura vulcânica canadiana conhecida como a Grande Província Ígnea Franklin.

Por volta de 717 milhões de anos, ocorreram erupções por regiões do que hoje é o Alto Árctico, inundando vastas áreas com lava e cobrindo uma extensão enorme com basalto fresco.

Segundo os investigadores, esse vulcanismo pode ter ajudado a iniciar a glaciação Sturtiana ao retirar quantidades muito elevadas de dióxido de carbono da atmosfera.

A coincidência temporal é quase inquietante: no espaço de um a dois milhões de anos após o começo da Sturtiana, o evento Franklin teria colocado à superfície rocha fresca suficiente para alterar a química de toda a atmosfera.

Este argumento já vinha a ser desenvolvido em trabalhos anteriores do mesmo grupo.

Num artigo de 2025, os autores seguiram o modo como a química do basalto em arrefecimento pode remover dióxido de carbono suficiente para provocar uma glaciação global - apenas uma, e não uma sequência em cadeia.

O carbono desapareceu dentro da rocha

Quando o basalto recente fica exposto à chuva e ao ar, reage lentamente com o dióxido de carbono atmosférico.

Minerais são lixiviados da rocha, seguem para os rios e acabam no oceano, onde o carbono fica retido em sedimentos no fundo marinho.

Este tipo de meteorização do basalto é um dos “termostatos” climáticos mais fortes da Terra a longo prazo.

Quando se estende por um campo de lava do tamanho de um continente, o basalto consegue retirar dióxido de carbono da atmosfera mais depressa do que os vulcões o repõem. As temperaturas descem e o gelo avança.

Depois, quando a cobertura de gelo se aproxima suficientemente dos trópicos, instala-se um mecanismo de descontrolo: as superfícies brancas reflectem a luz solar para o espaço e o arrefecimento passa a alimentar-se a si próprio.

As idades do gelo surgiram em ciclos

É aqui que a narrativa padrão costuma terminar. Ao longo de alguns milhões de anos, a actividade vulcânica volta a acumular dióxido de carbono, o planeta aquece e acaba por ocorrer um degelo.

Um estudo independente, baseado em rochas da Namíbia, situou a glaciação Marinoana em cerca de quatro milhões de anos. Mas os 56 milhões de anos da Sturtiana continuaram sem explicação.

O modelo de Minsky propõe um desfecho diferente. Quando o gelo recua, o basalto fresco do campo Franklin - ainda apenas parcialmente meteorizado - fica novamente exposto em grande escala.

Na simulação, a reacção química recomeça: o dióxido de carbono volta a ser consumido e desencadeia-se um novo congelamento.

O processo repete-se em ciclos até o basalto se esgotar. A equipa defende que estes ciclos terão ocorrido várias vezes ao longo dos 56 milhões de anos da Sturtiana.

A vida resistiu à Terra Bola de Neve

Glaciações longas e ininterruptas colocam um problema sério à vida.

Sob gelo que se estende por continentes, a fotossíntese abranda até praticamente parar, enquanto os gases vulcânicos continuam a reagir com o oxigénio e a removê-lo da atmosfera.

Após dezenas de milhões de anos sem reposição, a atmosfera deveria ficar totalmente sem oxigénio respirável.

Mas essa ideia nunca coincidiu com o registo fóssil, que indica a persistência de vida dependente de oxigénio ao longo do Criogénico.

Congelamentos mais curtos, separados por intervalos sem gelo, ajudam a resolver a contradição: plantas e microrganismos ganham tempo para “recarregar” a atmosfera entre episódios frios, permitindo que o reservatório de oxigénio se mantenha.

“Isso pode ajudar a explicar como a vida aeróbia persistiu durante um intervalo tão extremo”, afirmou Minsky.

Sedimentos indicam congelações repetidas

Os depósitos sedimentares sturtianos, identificados em todos os continentes - da Austrália a Svalbard - não são homogéneos.

As camadas preservam sinais de avanço e recuo dos glaciares, um padrão que não se espera de uma única era do gelo contínua.

O modelo cíclico de Minsky encaixa melhor nessas sequências. Cada fase mais quente deixaria sedimentos marinhos comuns, enquanto os períodos cobertos de gelo acumulariam novos detritos glaciares.

Ou seja: as rochas podem ter estado a contar exactamente esta história há anos - apenas não tinham sido interpretadas dessa forma até agora.

A simulação de Minsky é um modelo de caixa simplificado: acompanha fluxos de carbono e oxigénio, mas não representa todos os processos físicos e biológicos activos durante a Sturtiana.

Quantos ciclos ocorreram, e quão extremo foi cada um, continua por esclarecer. O modelo reproduz o padrão geral, mas os detalhes permanecem desconhecidos.

Vulcões remodelam climas distantes

Até este trabalho, nenhum modelo conseguia sustentar uma glaciação Sturtiana de 56 milhões de anos sem recorrer a condições que não são apoiadas pelo registo geológico.

A nova investigação contorna esse obstáculo. Os resultados sugerem que vulcões antigos podem ter conduzido a mais longa idade do gelo da Terra ao expor repetidamente lava recente, que retirou dióxido de carbono da atmosfera.

As implicações vão muito além do nosso planeta. Os astrónomos continuam a descobrir planetas rochosos em órbitas potencialmente habitáveis, e eventos vulcânicos maciços parecem ser comuns em mundos rochosos.

Geologia semelhante noutros locais poderá empurrar outros planetas para ciclos repetidos de congelação.

Este trabalho sugere que a própria habitabilidade pode ser muito menos estável do que os cientistas supunham - tanto na Terra como em mundos rochosos para lá dela.