Cientistas das Universidades de Sydney e Adelaide revelaram como a dissolução dos antigos supercontinentes, há cerca de 1,5 mil milhões de anos, remodelou a superfície da Terra e lançou as bases para o surgimento de vida complexa.
“Nosso método mostra como as placas tectônicas ajudam a moldar a habitabilidade da Terra”, disse o autor principal, Professor Dietmar Müller. “Isso fornece uma nova maneira de pensar sobre como a tectônica, o clima e a vida co-evoluíram ao longo de vastos períodos de tempo.”
Postado em Cartas da Terra e da Ciência PlanetáriaO estudo derruba a sabedoria convencional sobre o “bilhão enfadonho”, um período considerado tranquilo na história da Terra, com pouca atividade biológica ou geológica. As descobertas sugerem que as placas tectónicas da Terra estavam longe de ser estáticas, provocando mudanças que produziram oceanos ricos em oxigénio e o surgimento dos primeiros eucariotas – organismos que eventualmente dariam origem a plantas, animais e fungos.
Como a separação de Nuna mudou o clima e os oceanos da Terra
Um eucarioto é um organismo cujas células contêm um núcleo e outras estruturas especializadas chamadas organelas. O professor Müller e a sua equipa descobriram que a dissolução do supercontinente Nuna desencadeou uma série de eventos geológicos que reduziram as emissões vulcânicas de dióxido de carbono (CO2) e expandiram os habitats de águas rasas onde os primeiros eucariotas evoluíram.
O professor Müller explicou: “Os processos nas profundezas da Terra, em particular a dissolução do antigo supercontinente Nuna, desencadearam uma cadeia de eventos que reduziram as emissões vulcânicas de dióxido de carbono (CO2) e expandiram os habitats de águas rasas onde os primeiros eucariontes evoluíram”.
Um planeta dinâmico sob uma superfície “chata”
Entre 180 e 800 milhões de anos atrás, as massas de terra da Terra juntaram-se e separaram-se repetidamente, formando primeiro Nuna e depois Rodinia. Para explorar este longo período, a equipa desenvolveu um novo modelo de placas tectónicas abrangendo 1,8 mil milhões de anos de evolução da Terra. Isto permitiu-lhes acompanhar como as mudanças nos limites das placas e nas margens continentais afetam a troca de carbono entre o manto, os oceanos e a atmosfera.
Quando Nuna começou a desagregar-se, há cerca de 1,46 mil milhões de anos, o comprimento total da plataforma continental rasa mais do que duplicou, para cerca de 130.000 quilómetros. Estas águas rasas expandidas provavelmente sustentaram oceanos temperados extensos e ricos em oxigénio – ambientes ideais para o desenvolvimento dos primeiros organismos complexos.
Ao mesmo tempo, os vulcões emitem menos dióxido de carbono e mais carbono é armazenado na crosta oceânica à medida que a água do mar interage com as rochas quentes ao longo das cristas que se espalham. Este processo remove o dióxido de carbono da água e retém-no em sedimentos calcários, bloqueando o carbono que poderia contribuir para o aquecimento do planeta.
“Os efeitos duplos da redução da liberação de carbono vulcânico e do aumento do armazenamento geológico de carbono resfriaram o clima da Terra e alteraram a química dos oceanos, criando condições adequadas para a evolução de vida mais complexa”, disse a co-autora Professora Associada Adriana Dutkiewicz, da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Sydney.
A expansão dos oceanos e a ascensão da vida complexa
Os investigadores descobriram que a primeira evidência fóssil de eucariotas remonta a cerca de 1,05 mil milhões de anos atrás, numa época em que os continentes se dispersaram e os mares rasos se expandiram.
“Acreditamos que estas vastas plataformas continentais e mares rasos são incubadoras ecológicas cruciais”, disse o professor associado Juraj Farkaš, da Universidade de Adelaide. “Eles fornecem ambientes oceânicos tectônica e geoquimicamente estáveis, provavelmente com níveis mais elevados de nutrientes e oxigênio, que por sua vez foram críticos para a evolução e diversificação de formas de vida mais complexas em nosso planeta”.
As descobertas destacam a ligação direta entre os processos profundos da Terra e a evolução da Terra, mostrando como as placas tectônicas, o ciclo do carbono e o desenvolvimento biológico estão interligados no tempo profundo.
Estabelecendo um novo modelo de evolução da Terra
Este estudo marca a primeira vez que as reconstruções tectônicas de placas do tempo geológico profundo foram quantitativamente ligadas a marcos importantes no ciclo do carbono de longo prazo e na evolução biológica. A equipe combinou reconstruções tectônicas detalhadas com modelagem computacional e termodinâmica para simular como o carbono é armazenado e liberado através da subducção (onde uma placa desliza sob a outra) e da atividade vulcânica que traz magma, cinzas e gases para a superfície.
Juntos, estes resultados fornecem um quadro abrangente que liga o movimento das placas da Terra às condições habitáveis da Terra – revelando que mesmo durante os chamados milhares de milhões de anos “enfadonhos”, a Terra estava a preparar-se silenciosamente para a maior transformação da vida.
