Quais mecanismos permitiram que a Terra arrefecesse significativamente após a época dos dinossauros, passando de um clima tropical para um ambiente parcialmente gelado?
Uma nova investigação traz um elemento de resposta surpreendente, explorando a química oceânica. Durante milhões de anos, uma transformação lenta e profunda na composição da água do mar teria alterado progressivamente o equilíbrio climático planetário.
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Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), os trabalhos de uma equipa internacional revelam uma redução acentuada da concentração de cálcio dissolvido nos oceanos. Estimada em mais de 50% ao longo dos últimos 66 milhões de anos, esta queda teve um impacto direto na quantidade de dióxido de carbono presente na atmosfera. Uma menor presença deste gás com efeito de estufa implica menos calor retido, contribuindo assim para o arrefecimento global observado ao longo deste período muito longo.
Para reconstituir esta evolução química, os cientistas basearam-se em pistas valiosas preservadas nos sedimentos marinhos. As suas análises centraram-se nas conchas fossilizadas de minúsculos organismos chamados foraminíferos, que preservam a assinatura da água do mar onde viveram. Estes arquivos naturais permitiram estabelecer uma cronologia detalhada, evidenciando uma ligação estreita entre os teores de cálcio e os níveis de dióxido de carbono atmosférico.
Além disso, os modelos informáticos desenvolvidos pela equipa indicam que, com concentrações elevadas de cálcio, os oceanos armazenavam menos carbono. Este permanecia então mais disponível sob a forma de CO₂ no ar, mantendo uma temperatura global elevada. Progressivamente, a diminuição do cálcio alterou os processos biológicos, encorajando a captura de carbono nos sedimentos oceânicos e a sua remoção lenta da atmosfera.
As conchas fossilizadas de foraminíferos, estudadas pelos cientistas, forneceram pistas sobre a química passada dos oceanos.
Crédito: University of Southampton
Esta transformação química parece estar associada a fenómenos geológicos profundos. Os investigadores constataram que o declínio do cálcio coincide com uma desaceleração da expansão dos fundos oceânicos, um processo vulcânico que modela continuamente o fundo do mar. Esta desaceleração alterou as trocas químicas entre a água e as rochas, provocando a descida gradual das concentrações de cálcio.
Assim, esta investigação renova a nossa perceção dos mecanismos climáticos em escalas de tempo muito longas. Demonstra que a química dos oceanos não constitui apenas uma consequência das alterações climáticas, mas pode ser um motor ativo.
O papel dos foraminíferos na reconstituição do clima passado
Os foraminíferos são organismos marinhos microscópicos cujas conchas calcárias preservam informações valiosas. Durante a sua vida no oceano, incorporam na sua concha elementos químicos provenientes da água circundante. A composição destas conchas reflete, portanto, diretamente a da água do mar no momento da sua formação.
Após a morte destes organismos, as suas conchas acumulam-se lentamente no fundo do mar, formando camadas de sedimentos. Os cientistas podem recolher testemunhos de sedimentos para recuar no tempo. Ao analisar quimicamente as conchas fossilizadas encontradas a diferentes profundidades, reconstituem as condições oceânicas e atmosféricas de épocas muito antigas.
Este método é importante para examinar os climas do passado porque fornece dados diretos. Ao contrário de outros indicadores, os foraminíferos fornecem um registo contínuo ao longo de milhões de anos. O seu estudo já permitiu compreender melhor os períodos glaciares ou os episódios de aquecimento intenso na história da Terra.
Para esta investigação específica, a análise da relação entre diferentes isótopos nas conchas permitiu deduzir os teores passados de cálcio.
Fonte: Proceedings of the National Academy of Sciences