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Alguns dos eventos climáticos mais dramáticos da história do nosso planeta são os eventos da “Terra Bola de Neve”, que aconteceram centenas de milhões de anos atrás, quando quase todo o planeta estava envolto em gelo de até 1 quilômetro de espessura.
Esses eventos “Terra Bola de Neve” aconteceram apenas algumas vezes e não ocorrem em ciclos regulares. Cada um dura milhões de anos ou dezenas de milhões de anos e é seguido por aquecimento dramático, mas os detalhes dessas transições são mal compreendidos.
Uma nova pesquisa da Universidade de Washington fornece um quadro mais completo de como a última Terra Bola de Neve terminou e sugere por que ela precedeu uma expansão dramática da vida na Terra, incluindo o surgimento dos primeiros animais.
O estudo publicado recentemente em Comunicações da Natureza foca em rochas antigas conhecidas como “carbonatos de capa”, que se acredita terem se formado à medida que o gelo glacial derreteu. Essas rochas preservam pistas da atmosfera e dos oceanos da Terra há cerca de 640 milhões de anos, muito antes do que núcleos de gelo ou anéis de árvores podem registrar.
“Os carbonatos de capa contêm informações sobre propriedades-chave da atmosfera e do oceano da Terra, como níveis variáveis de dióxido de carbono no ar ou a acidez do oceano”, disse o autor principal Trent Thomas, um estudante de doutorado da UW em ciências da Terra e do espaço. “Nossa teoria agora mostra como essas propriedades mudaram durante e depois da Snowball Earth.”
Carbonatos de capa são rochas de calcário ou dolomita em camadas que têm uma composição química distinta e hoje são encontradas em mais de 50 locais globais, incluindo Vale da Morte, Namíbia, Sibéria, Irlanda e Austrália. Acredita-se que essas rochas tenham se formado à medida que as camadas de gelo que circundam a Terra derreteram, causando mudanças drásticas na química atmosférica e oceânica e depositando esse tipo único de sedimento no fundo do oceano.
Eles são chamados de “capas” porque são as capas acima dos depósitos glaciais deixados após a Terra Bola de Neve, e “carbonatos” porque tanto o calcário quanto a dolomita são rochas que contêm carbono. Entender sua formação ajuda a explicar o ciclo do carbono durante períodos de mudanças climáticas dramáticas. O novo estudo, que modela as mudanças ambientais, também fornece dicas sobre a evolução da vida na Terra e por que formas de vida mais complexas seguiram a última Terra Bola de Neve.
“A vida na Terra era simples — na forma de micróbios, algas ou outros minúsculos organismos aquáticos — por mais de 2 bilhões de anos, levando à Terra Bola de Neve”, disse o autor sênior David Catling, professor de ciências da Terra e do espaço da UW. “Na verdade, os bilhões de anos que levaram à Terra Bola de Neve são chamados de ‘bilhão chato’ porque muito pouco aconteceu. Então, dois eventos da Terra Bola de Neve ocorreram. E logo depois, animais aparecem no registro fóssil.”
O novo artigo fornece uma estrutura de como os dois últimos fatos podem ser conectados.
O estudo modelou a química e a geologia durante três fases da Terra Bola de Neve. Primeiro, durante o pico da Terra Bola de Neve, o gelo espesso que circundava o planeta refletia a luz do sol, mas algumas áreas de água aberta permitiam a troca entre o oceano e a atmosfera. Enquanto isso, a água do mar gelada continuou a reagir com o fundo do oceano.
Eventualmente, o dióxido de carbono se acumulou na atmosfera a ponto de reter energia solar suficiente para elevar as temperaturas globais e derreter o gelo. Isso permitiu que a chuva atingisse a Terra e deixasse a água doce fluir para o oceano para se juntar a uma camada de água derretida glacial que flutuava sobre a água do oceano mais densa e salgada. Esse oceano em camadas desacelerou a circulação oceânica. Mais tarde, a agitação oceânica aumentou e a mistura entre a atmosfera, o oceano superior e o oceano profundo foi retomada.
“Prevemos mudanças importantes no ambiente à medida que a Terra se recuperava do período Bola de Neve, algumas das quais afetaram a temperatura, acidez e circulação do oceano. Agora que conhecemos essas mudanças, podemos descobrir com mais confiança como elas afetaram a vida na Terra”, disse Thomas.
Pesquisas futuras explorarão como grupos de vida que podem ter sobrevivido ao tumulto da Terra Bola de Neve e suas consequências podem ter evoluído para formas de vida mais complexas que surgiram logo depois.
A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation e pela NASA, em parte por uma bolsa do Programa de Astrobiologia da NASA para o Laboratório Planetário Virtual da Universidade de Washington.
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