Pesquisadores descobrem rochas escocesas únicas que registram quando a Terra foi envolvida pela primeira vez em gelo

Mais de 700 milhões de anos atrás, a Terra foi mergulhada em um estado que os geólogos chamam de “Terra bola de neve”, quando nosso planeta estava completamente envolto em gelo. Isso aconteceu quando as calotas polares se expandiram tanto que se juntaram ao redor do equador.

Várias linhas de evidências mostram que a Terra bola de neve aconteceu, mas não tínhamos rochas mostrando a paisagem entrando nesse grande congelamento. Agora podemos ter encontrado isso em pequenas ilhas conhecidas como Garvellachs, na costa oeste da Escócia.

Rochas sedimentares estão em camadas que podem registrar grandes eventos na Terra. Por exemplo, há um limite claro há 66 milhões de anos, onde as rochas contêm concentrações anormalmente altas do elemento irídio, que é frequentemente encontrado em meteoritos. Este limite marca o impacto do asteroide em Chicxulub, no México, que exterminou a maioria dos dinossauros (poupando apenas as aves).

Este é um exemplo de uma seção e ponto de estratotipo de limite global (GSSP): um ponto representativo, que pode ser em qualquer lugar do mundo, de rochas que marcam o início de um episódio-chave na história geológica. Nesses pontos de referência, um “espigão dourado” é cravado nas rochas para marcar o limite (embora na prática o espigão possa ser apenas uma placa).

Nossa nova pesquisa mostra que as rochas nos Garvallachs são excelentes candidatas para um GSSP marcando o início do período Criogeniano, cerca de 717 milhões de anos atrás. Este período, que coincide amplamente com a Terra bola de neve, é na verdade dividido em duas eras glaciais globais: a glaciação Sturtiana (ou congelamento) e a glaciação Marinoana. Nosso GSSP atuaria como um ponto de referência para a glaciação Sturtiana.

Antigamente lar de monges, as ilhas agora são desabitadas, exceto por cientistas que as visitam todo verão para estudar suas costas rochosas. Entre eles está Anthony (Tony) Spencer, que lidera expedições geológicas lá há décadas. Tony publicou um trabalho importante em 1971 mostrando que as rochas preservam evidências de uma antiga glaciação. No entanto, as opiniões variaram sobre a qual era glacial na história da Terra elas estavam conectadas.

A partir de 2021, e com a ajuda de Tony, começamos a analisar essas rochas, bem como sua plataforma subjacente, que é feita de minerais conhecidos como carbonatos. Curiosamente, as camadas de carbonato abaixo das rochas superficiais que registram a glaciação parecem fazer uma transição perfeita para as camadas glaciais, sugerindo que não há um intervalo de tempo ausente entre as duas unidades rochosas.

Em termos de clima, isso pode ser interpretado como mares quentes, cheios de vida bacteriana, gradualmente se transformando em um clima frio, antes que enormes camadas de gelo raspassem os bancos de areia outrora tropicais.

Em outros lugares da Terra, essa transição crucial para o período Criogeniano parece ter sido removida pelo poder erosivo da glaciação, resultando em uma lacuna no registro. Os Garvellachs são, portanto, potencialmente únicos, desde que a idade Criogeniana possa ser provada.

Nossa equipe de pesquisa coletou amostras de arenito da formação Port Askaig, com 1,1 km de espessura, bem como da plataforma carbonática mais antiga, com 70 m de espessura, abaixo dela.

Analisamos minerais minúsculos e extremamente duráveis ​​na rocha chamados “zircões”. Eles podem ser datados com precisão, pois contêm o elemento radioativo urânio, que se transforma em (decai) chumbo a uma taxa constante e conhecida. Os zircões, juntamente com outras evidências geoquímicas, indicam que as rochas foram depositadas entre 720 e 662 milhões de anos atrás.

Portanto, a formação de Port Askaig provavelmente foi formada durante a glaciação Sturtian, que durou aproximadamente 60 milhões de anos.

Acredita-se que a Terra tenha sido coberta de gelo muito rapidamente, ao longo de milhares de anos, devido a algo chamado “efeito albedo” — com mais gelo, mais luz solar é refletida de volta para o espaço, e vice-versa.

Vida complexa

As novas restrições de idade podem fornecer as evidências necessárias para que o local seja declarado como um GSSP para o início do período Criogeniano. Existem apenas 12 outros GSSPs de período ao redor do mundo, pois eles comemoram eventos geológicos tão excepcionais. Um GSSP Criogeniano na Escócia marcaria o momento em que espessas camadas de gelo atingiram pela primeira vez o que eram então latitudes tropicais.

Em comparação, mesmo no ponto mais extremo da última era glacial, as camadas de gelo cobriram apenas 8% do globo, e mesmo assim por apenas uma fração do tempo representado pela era glacial de Sturtian.

As glaciações criogenianas também representam um momento crítico na história da vida. Evidências moleculares e fósseis sugerem que o período criogeniano testemunhou o desenvolvimento da primeira vida complexa e multicelular. Por bilhões de anos antes desse período, organismos unicelulares dominaram. Após o período criogeniano, ecossistemas baseados em animais e algas começaram a surgir.

Uma teoria é que a maneira como a cobertura de gelo irregular isolou os ecossistemas uns dos outros criou laboratórios ideais para experimentação biológica. Seja qual for a causa, o recuo repentino do gelo teria sido catastrófico, após dezenas de milhões de anos de adaptação constante. Da vida que sobreviveu a isso surgiram os ancestrais de todos os animais, incluindo nós mesmos.

Este novo estudo, assim como a pesquisa em andamento de Tony Spencer e sua equipe, abrirá caminho para uma nova compreensão deste tempo enigmático. Pode nos permitir finalmente descobrir o que causou a Terra bola de neve e o que isso pode nos dizer sobre o sistema climático.

Este artigo foi republicado do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.