Vulcões atrasaram a oxigenação da atmosfera em 1 bilhão de anos

Há cerca de 3,5 bilhões de anos, cianobactérias começaram a produzir e bombear oxigênio para fora dos oceanos através da fotossíntese, o que possibilitou o surgimento de formas de vida mais complexas — de seres multicelulares a humanos. O chamado Grande Evento de Oxigenação se deu por volta de 2,4 bilhões de anos, e a grande pergunta entre os cientistas (o que impediu o oxigênio de ser incorporado à atmosfera?) agora tem uma resposta: o manto terrestre.

"Esse estudo revive uma hipótese clássica para a evolução do oxigênio atmosférico. Os dados demonstram que o manto da Terra pode controlar a evolução da atmosfera e, possivelmente, definir o ritmo do surgimento da vida", disse o astrobiólogo e principal autor da pesquisa, Shintaro Kadoya.

Essa foi a conclusão a que chegaram o especialista e os também astrobiólogos Robert Nicklas, do Scripps Institution of Oceanography; Igor Puchtel, da University of Maryland; Ariel Anbar, da Arizona State University; e David Catling, colega de Kadoya na University of Washington, ao examinarem estromatólitos (rochas fósseis que se formaram da atividade de microrganismos em ambientes aquáticos acumulados no fundo de mares rasos formando recifes) coletados em diferentes locais do planeta.

Estromatólitos são a melhor testemunha de como era o planeta há 3,5 bilhões de anos.Fonte:  ASU/Ariel Anbar 

Gases ladrões de oxigênio

O período Arqueano foi mais vulcanicamente ativo do que nos dias de hoje, quando a vida era microbiana e estava espalhada pelos oceanos que cobriam a Terra. O magma (rochas derretidas e semiderretidas originadas no manto terrestre) fluía com mais frequência, lançando na superfície não apenas material originado no interior da Terra como também gases, que acabavam reagindo com o oxigênio, formando outros compostos e removendo o gás da atmosfera.

Essa ideia começou a ser explorada em 2019, quando os cinco pesquisadores fizeram parte de um estudo preliminar que concluiu que o manto terrestre (a camada imediatamente abaixo da crosta) se tornou gradualmente mais oxidado há 3,5 bilhões de anos. Agora, eles analisam como essa mudança influenciou a produção de gases liberados pela atividade vulcânica (se ele fosse menos oxidado, produziria mais gases facilmente combináveis com o oxigênio livre).

"Basicamente, o suprimento de gases vulcânicos oxidáveis foi capaz de absorver oxigênio por centenas de milhões de anos após a evolução da fotossíntese. À medida que o manto se tornou mais oxidado, menos gases vulcânicos capazes de se ligar foram liberados; o oxigênio inundou a atmosfera quando não havia mais gás vulcânico suficiente para retirá-lo dela", explicou o cientista planetário e astrobiólogo David Catling, coautor do trabalho.

Gás dizimou quase toda a vida na Terra

Segundo a pesquisa, há 2,5 bilhões de anos o oxigênio produzido por cianobactérias finalmente superou a perda contínua por conta das ligações com gases vulcânicos e começou a se acumular no ar, o que trouxe três consequências.

A primeira foi a extinção de quase toda a vida na Terra; somente sobreviveram os organismos adaptados à nova concentração do gás no ar. A segunda foi o resfriamento da atmosfera, quando o oxigênio se ligou ao metano (um gás do efeito estufa) que havia no ar e desencadeou uma era do gelo. Após o Grande Evento de Oxigenação, os níveis de oxigênio caíram (ainda se especula por que) e o planeta conheceu a terceira consequência da elevação dos níveis do gás na atmosfera: o surgimento de formas mais complexas de vida.