A primeira explosão de vida na Terra causou um impacto nas profundezas da superfície

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Uma camada fina de um quimberlito rico em carbonato. Créditos: David Swart / Messengers of the Mantle Exhibition.

Por David Nield
Publicado na ScienceAlert

A Explosão Cambriana – cerca de 541 milhões de anos atrás – foi quando a vida e os organismos realmente começaram a aparecer em massa no planeta Terra. Agora, uma nova pesquisa revelou como essa explosão de vida deixou vestígios nas profundezas do manto da Terra.

Para os cientistas, isso mostra a interação conectada entre a superfície da Terra e o que está abaixo, à medida que os sedimentos que transportam material orgânico são empurrados para baixo do solo em vastas escalas de tempo geológicas por meio de subducção.

O novo estudo analisou rochas vulcânicas raras e cheias de diamantes chamadas quimberlitos. Quando elas são empurradas para a superfície, elas nos dizem o que está acontecendo nas profundezas do manto, e os pesquisadores mediram a composição de carbono em 144 amostras retiradas de 60 locais ao redor do mundo.

Uma visão predominante entre os geólogos é que o carbono preso dentro dos diamantes não varia consideravelmente ao longo de grandes escalas de tempo de centenas de milhões de anos.

No entanto, aqui os pesquisadores encontraram uma mudança na proporção de isótopos de carbono específicos cerca de 250 milhões de anos atrás, na época em que o sedimento da Explosão Cambriana teria sido absorvido no manto. É uma mudança potencialmente causada pelas imensas mudanças no ciclo do carbono durante uma época em que a biosfera estava aumentando em massa e diversidade.

“Essas observações demonstram que os processos biogeoquímicos na superfície da Terra têm uma profunda influência no manto profundo, revelando uma ligação integral entre os ciclos de carbono profundo e superficial”, escreveram os pesquisadores.

Essa ligação entre o ciclo de carbono próximo à superfície e o subsolo mais profundo não foi fácil de medir – e, de fato, mudou significativamente ao longo dos bilhões de anos em que a Terra existe, em vez de permanecer fixa.

Parece claro, porém, que criaturas mortas presas em sedimentos encontraram seu caminho para o manto através das placas tectônicas. Seu carbono permaneceria então misturado com outro material antes de chegar à superfície novamente por meio de eventos como erupções vulcânicas.

A ligação foi confirmada por outras observações de estrôncio e háfnio nas amostras. Eles corresponderam ao padrão de carbono, reduzindo o número de possibilidades de como essas composições de rochas foram alteradas.

“Isso significa que a assinatura do carbono não pode ser explicada por outros processos, como a desgaseificação, porque, caso contrário, os isótopos de estrôncio e háfnio não seriam correlacionados com os do carbono”, disse a geoquímica Andrea Giuliani, da Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, na Suíça.

Tecnicamente, o que estamos lidando aqui é o fluxo de subducção sedimentar, e esses detalhes do ciclo do carbono são importantes em termos de estar ciente do que está acontecendo em nosso planeta – especialmente porque os efeitos da crise climática continuam a ser sentidos.

Novos estudos continuam a revelar mais sobre como o carbono é retirado e devolvido à atmosfera, especialmente através da reciclagem contínua das placas tectônicas que compõem a superfície do planeta.

Os cientistas sabem que, de forma relativa, apenas pequenas quantidades de sedimentos são empurradas para dentro do manto através de zonas de subducção, o que significa que os vestígios da Explosão Cambriana devem ter seguido uma rota direta para as profundezas do manto.

“Isso confirma que o material rochoso subduzido no manto da Terra não é distribuído homogeneamente, mas se move ao longo de trajetórias específicas”, disse Giuliani. “A Terra é realmente um sistema geral complexo. E agora queremos entender esse sistema com mais detalhes”.

A pesquisa foi publicada na Science Advances.