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O sal marinho esconde um segredo: pequenas gotas da água do mar de onde veio, preservando a história geológica.
Usando equipamento especializado obtido de fundos de subsídios da National Science Foundation, Mebrahtu Weldeghebriel, PhD ’22, pós-doutorado na Universidade de Princeton, e Tim Lowenstein, professor distinto de Ciências da Terra da Universidade de Binghamton, conseguiram reconstruir as mudanças na química da água do mar nos últimos 150 milhões de anos, também obtendo informações sobre processos geológicos relacionados e mudanças climáticas. Seu artigo, “Seafloor Hydrothermal Systems Control Long-Term Changes in Seawater [Li+]: Evidence from Fluid Inclusions”, foi publicado recentemente na revista Avanços da Ciência.
O oceano “é como uma sopa gigante de diferentes elementos”, explicou Lowenstein. “Sódio e cloreto são os mais comuns, mas existem dezenas de outros dissolvidos na água do mar em quantidades vestigiais, como o lítio.”
Eles observaram o sal marinho (halita) formado em vários momentos nos últimos 150 milhões de anos em bacias sedimentares geograficamente diversas nos Estados Unidos, Europa, Ásia e África. Dentro das amostras de sal havia pequenos bolsos contendo um pouco de água do mar antiga.
Para acessar as minúsculas gotículas, os pesquisadores usaram um laser para fazer furos nos cristais de sal e, em seguida, um espectrômetro de massa para analisar os diferentes oligoelementos presentes. Nesta pesquisa, eles se concentraram especificamente na concentração de lítio, um oligoelemento que sofreu uma diminuição de sete vezes nos últimos 150 milhões de anos, paralelamente a um aumento nas proporções de magnésio para cálcio.
Mas por que?
A causa das variações de longo prazo na composição da água do mar tem sido debatida nas últimas duas décadas. Os pesquisadores propuseram que o declínio na concentração de lítio na água do mar está principalmente associado à redução da produção da crosta oceânica e à diminuição da atividade hidrotermal do fundo do mar, ambas influenciadas pelos movimentos das placas tectônicas. A desaceleração da atividade das placas nos últimos 150 milhões de anos levou à adição de menos lítio ao oceano e à redução das quantidades de dióxido de carbono liberadas na atmosfera, o que acabou levando ao resfriamento global e à atual era glacial. Voltando o relógio 150 milhões de anos, a Terra era um lugar mais quente com mais dióxido de carbono na atmosfera e mais lítio no mar.
“Existe uma ligação estreita entre a química dos oceanos e a química atmosférica”, disse Weldeghebriel. “Quaisquer mudanças que aconteçam no oceano também refletem o que está acontecendo na atmosfera.”
No geral, a pesquisa de Weldeghebriel e Lowenstein fez um avanço significativo na compreensão da química dos antigos oceanos da Terra e como o movimento das placas tectônicas influenciou a composição da hidrosfera e da atmosfera da Terra. Essas mudanças químicas também afetam a biologia, como as criaturas marinhas que constroem suas conchas de carbonato de cálcio.
“Os oceanos e a atmosfera estão conectados uns aos outros, e como eles mudam está relacionado”, explicou Lowenstein. “Tudo está conectado.”
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