Erupções vulcânicas podem ter criado oxigênio na atmosfera

Durante uma análise recente de rochas australianas de 2,5 bilhões de anos, os pesquisadores descobriram que as erupções vulcânicas podem ter estimulado o aumento da população de microorganismos marinhos, criando as primeiras lufadas de oxigênio na atmosfera.


Imagem representativa. Crédito da imagem: ANI
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Durante uma análise recente do australiano de 2,5 bilhões de anos rochas, os pesquisadores descobriram que as erupções vulcânicas podem ter estimulado o aumento da população de microrganismos marinhos, criando os primeiros jatos de oxigênio na atmosfera. Isso mudaria as histórias existentes da atmosfera primitiva da Terra, que presumia que a maioria das mudanças na atmosfera primitiva eram controladas por processos geológicos ou químicos. Os resultados do estudo foram publicados na revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.



Embora focada no início da história da Terra, a pesquisa também tem implicações para a vida extraterrestre e até mesmo para as mudanças climáticas. O estudo foi liderado pela Universidade de Washington , theUniversity of Michigan e outras instituições. 'O que começou a se tornar óbvio nas últimas décadas é que, na verdade, há um grande número de conexões entre a Terra sólida, não viva e a evolução da vida ', disse a primeira autora Jana Meixnerova, estudante de doutorado da UW na Terra e ciências espaciais.

'Mas quais são as conexões específicas que facilitaram a evolução da vida na Terra como a conhecemos, 'questionou Meixnerova. Em seus primeiros dias, a Terra não tinha oxigênio em sua atmosfera e poucas, se alguma, formas de vida que respiravam oxigênio.





A atmosfera da Terra tornou-se permanentemente rica em oxigênio há cerca de 2,4 bilhões de anos, provavelmente após uma explosão de formas de vida que fotossintetizam, transformando dióxido de carbono e água em oxigênio. Mas, em 2007, o co-autor Ariel Anbar, da Arizona State University analisou rochas do Monte McRae Shale no oeste Austrália , relatando um sopro de oxigênio de curto prazo cerca de 50 a 100 milhões de anos antes de se tornar um elemento permanente na atmosfera.

Pesquisas mais recentes confirmaram outros picos de oxigênio de curto prazo anteriores, mas não explicaram sua ascensão e queda. No novo estudo, pesquisadores da Universidade de Michigan , liderado pelo co-autor Joel Blum, analisou as mesmas rochas antigas quanto à concentração e número de nêutrons no elemento mercúrio, emitido por erupções vulcânicas.



Grandes erupções vulcânicas lançam gás mercúrio na alta atmosfera, onde hoje circula por um ou dois anos antes de chover na superfície da Terra. A nova análise mostrou um pico no mercúrio alguns milhões de anos antes do aumento temporário do oxigênio.

'Com certeza, na rocha abaixo do pico transitório de oxigênio, encontramos evidências de mercúrio, tanto em sua abundância quanto em seus isótopos, que seriam mais razoavelmente explicados por erupções vulcânicas na atmosfera', disse o co-autor RogerBuick , um SEU professor de Terra e Ciências Espaciais. Onde havia emissões vulcânicas, os autores raciocinaram, deve ter havido lava e campos de cinzas vulcânicas.

E essas rochas ricas em nutrientes teriam se desgastado com o vento e a chuva, liberando fósforo em rios que poderiam fertilizar as áreas costeiras próximas, permitindo que cianobactérias produtoras de oxigênio e outras formas de vida unicelulares florescessem. “Existem outros nutrientes que modulam a atividade biológica em escalas de tempo curtas, mas o fósforo é o que é mais importante em escalas de tempo longas”, disse Meixnerova.

Hoje, o fósforo é abundante em materiais biológicos e fertilizantes agrícolas. Mas em tempos muito antigos, o desgaste das rochas vulcânicas teria sido a principal fonte desse recurso escasso. “Durante o intemperismo sob a atmosfera arqueana, a rocha basáltica fresca teria se dissolvido lentamente, liberando o fósforo de macronutrientes essenciais para os rios”, acrescentou Meixnerova.

'Isso teria alimentado os micróbios que viviam nas zonas costeiras rasas e desencadeado o aumento da produtividade biológica que teria criado, como um subproduto, um pico de oxigênio', explicou Meixnerova. A localização precisa desses vulcões e campos de lava é desconhecida, mas grandes campos de lava com a idade certa existem na Índia moderna ,Canadá e em outros lugares, Buick disse.

'Nosso estudo sugere que, para esses sopros transitórios de oxigênio, o gatilho imediato foi um aumento na produção de oxigênio, em vez de uma diminuição no consumo de oxigênio pelas rochas ou outros processos não vivos', Buick disse. 'É importante porque a presença de oxigênio na atmosfera é fundamental - é o maior impulsionador para a evolução de uma vida grande e complexa,' Buick adicionado.

Em última análise, os pesquisadores disseram que o estudo sugere como a geologia de um planeta pode afetar qualquer vida em evolução em sua superfície, uma compreensão que ajuda a identificar exoplanetas habitáveis, ou planetas fora do nosso sistema solar, na busca por vida no universo. (ANI)

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