Terra. Crédito da imagem: NASA Clique para ampliar
A história da vida na Terra está intimamente ligada ao aparecimento de oxigênio na atmosfera. O consenso científico atual sustenta que quantidades significativas de oxigênio apareceram pela primeira vez na atmosfera da Terra cerca de 2,4 bilhões de anos atrás, com um segundo grande aumento no oxigênio atmosférico ocorrendo muito mais tarde, talvez cerca de 600 milhões de anos atrás.
No entanto, novas descobertas dos geólogos da Universidade de Maryland sugerem que o segundo salto no oxigênio atmosférico pode ter começado muito mais cedo e ocorrido mais gradualmente do que se pensava anteriormente. As descobertas foram possíveis usando uma nova ferramenta para rastrear a vida microbiana em ambientes antigos, desenvolvida em Maryland. Financiado pela National Science Foundation e NASA, o trabalho aparece na edição de 2 de dezembro da Science.
O pesquisador graduado David Johnston, o cientista pesquisador Boswell Wing e colegas do departamento de geologia da Universidade de Maryland e do Centro Interdisciplinar de Ciências do Sistema Terrestre lideraram uma equipe internacional de pesquisadores que usavam medições de alta precisão de um isótopo raro de enxofre, 33S, para estabelecer aquele antigo meio marinho micróbios conhecidos como procariontes desproporcionais ao enxofre estavam amplamente ativos quase 500 milhões de anos antes do que se pensava anteriormente.
Os compostos intermediários de enxofre usados por essas bactérias desproporcionais de enxofre são formados pela exposição de minerais de sulfeto ao gás oxigênio. Assim, a evidência de atividade disseminada por esse tipo de bactéria tem sido interpretada pelos cientistas como evidência do aumento do conteúdo de oxigênio atmosférico.
"Essas medidas sugerem que a desproporção do composto de enxofre era uma parte ativa do ciclo do enxofre em [1,3 milhão de anos atrás], e que a oxigenação progressiva da superfície da Terra pode ter caracterizado o [proterozóico médio]", escrevem os autores.
O Proterozóico é o período da história da Terra de cerca de 2,4 bilhões de anos atrás a 545 milhões de anos atrás.
"As descobertas também demonstram que o novo método de pesquisa baseado em 33S pode ser usado para rastrear exclusivamente a presença e o caráter da vida microbiana em ambientes antigos e fornecer um vislumbre da evolução em ação", disse Johnston. "Essa abordagem fornece uma nova ferramenta significativa na busca astrobiológica para o início da vida na Terra e além."
O ar que respiramos
Quando nosso planeta se formou cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, praticamente todo o oxigênio da Terra estava quimicamente ligado a outros elementos. Foi em compostos sólidos como quartzo e outros minerais de silicato, em compostos líquidos como a água e em compostos gasosos como dióxido de enxofre e dióxido de carbono. O oxigênio livre - o gás que nos permite respirar e essencial para toda a vida avançada - era praticamente inexistente.
Os cientistas há muito pensam que o aparecimento de oxigênio na atmosfera foi marcado por dois saltos distintos nos níveis de oxigênio. Nos últimos anos, os pesquisadores usaram um método desenvolvido pelo geólogo James Farquhar da Universidade de Maryland e colegas de Maryland para determinar conclusivamente que quantidades significativas de oxigênio apareceram pela primeira vez na atmosfera da Terra cerca de 2,4 bilhões de anos atrás. Às vezes chamado de "Grande Evento de Oxidação", esse aumento marca o início do período proterozóico.
Um consenso científico geral também sustentou que o segundo grande aumento no oxigênio atmosférico ocorreu cerca de 600 milhões de anos atrás, com o oxigênio subindo para níveis quase modernos na época. A evidência de animais multicelulares aparece pela primeira vez na área geológica nessa época.
"Houve muita discussão sobre se o segundo maior aumento de oxigênio atmosférico foi rápido e gradual, ou lento e progressivo", disse Wing. "Nossos resultados apoiam a idéia de que o segundo aumento foi progressivo e começou há cerca de 1,3 bilhão de anos atrás, em vez de 0,6 bilhão de anos atrás."
Além de Johnston, os co-autores de Wing's em Maryland no dia 2 de dezembro são os colegas de geologia James Farquhar e Jay Kaufman. Seu grupo trabalha para documentar as ligações entre isótopos de enxofre e a evolução da atmosfera da Terra usando uma combinação de pesquisa de campo, análise laboratorial de amostras de rochas, modelos geoquímicos, experimentos fotoquímicos com gases contendo enxofre e experimentos microbianos.
"Desproporção microbiana ativa de enxofre no mesoproterozóico" por David T. Johnston, Boswell A. Wing, James Farquhar e Alan J. Kaufman, Universidade de Maryland; Harald Strauss, Universidade de São Paulo; Timothy W. Lyons, Universidade da Califórnia, Riverside; Linda C. Kah, Universidade do Tennessee; Donald E. Canfield, Universidade do Sul da Dinamarca: Ciência, 2 de dezembro de 2005.
Fonte original: Comunicado de imprensa da UM
