Cientistas da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, anunciaram a solução de um enigma científico que persistia há décadas: o fator responsável por uma das maiores extinções na história dos foraminíferos planctônicos, organismos marinhos microscópicos cruciais para o ciclo global de carbono.
Causa da Extinção Antiga
Um estudo divulgado na revista Science aponta que a causa dessa extinção foi a acidificação dos oceanos. Este fenômeno foi desencadeado por intensas erupções vulcânicas que ocorreram há aproximadamente 113 milhões de anos, durante o período do Cretáceo Inferior.
A equipe chegou a essa conclusão analisando vestígios químicos preservados em fósseis microscópicos. Os achados confirmam a ligação entre grandes erupções vulcânicas, o aumento da concentração de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera, a subsequente acidificação dos oceanos e os eventos de extinção em massa. Este trabalho representa o quinto liderado pela Northwestern a identificar tal padrão ao longo de mais de 60 milhões de anos da história terrestre.
Impactos Atuais e Mecanismo Químico
Além de esclarecer um evento passado, a pesquisa fornece informações vitais sobre os efeitos do aumento atual das emissões de CO₂ provenientes de atividades humanas, visto que os oceanos continuam absorvendo parte desse carbono e sofrendo um processo gradual de acidificação.
Atividade Vulcânica e Química Marinha
Os cientistas creditam a acidificação à atividade do Platô de Kerguelen, uma vasta província vulcânica situada no sul do Oceano Índico. Durante o Cretáceo Inferior, as erupções lançaram grandes volumes de CO₂ na atmosfera. Posteriormente, esse gás foi absorvido pelos oceanos, o que resultou na diminuição do pH da água e dificultou a capacidade dos organismos marinhos de construir e manter suas conchas de carbonato de cálcio.
Jonathan Chen, líder do estudo e recém-formado pela Universidade Northwestern, explicou ao Phys.org que, ao observar os fósseis, já havia sido notado que o plâncton superficial estava diminuindo e formando conchas mais finas, indicando estresse nos organismos. No entanto, a responsabilidade da acidificação só foi confirmada ao medir os isótopos de cálcio nos fósseis, revelando um grande aumento nessas proporções durante a extinção, o que comprovou que a calcificação estava ocorrendo muito mais lentamente.
Foraminíferos e Ciclo de Carbono
Os foraminíferos são seres microscópicos que formam conchas de carbonato de cálcio. Eles desempenham um papel essencial no sequestro natural de carbono ao armazená-lo nessas estruturas, auxiliando na estabilidade do ciclo global deste elemento. Chen ressaltou que esses organismos funcionam como uma força fundamental de estabilização do ciclo do carbono, alertando que a ausência desse sumidouro alteraria o ciclo de maneiras imprevisíveis.
A extinção que ocorreu na transição entre os períodos Aptiano e Albiano foi a segunda maior registrada para esses organismos, superada apenas pelo evento do impacto de asteroide que marcou o fim dos dinossauros. Após essa perda massiva, as espécies remanescentes tornaram-se menores e desenvolveram conchas mais delicadas.
Análise Detalhada dos Fósseis
Para investigar este evento, os pesquisadores examinaram centenas de fósseis retirados de sedimentos coletados na década de 1980, durante uma missão do Deep Sea Drilling Project, no Platô das Malvinas, localizado no Atlântico Sul. As amostras, conservadas pelo Smithsonian Institution, foram meticulosamente separadas por Chen usando um pincel fino, dada a precisão necessária, já que cada fóssil tem o tamanho aproximado de um grão de areia.
Em seguida, a equipe mediu os isótopos de cálcio contidos nas conchas fossilizadas. Enquanto em condições ideais os foraminíferos exibem uma assinatura isotópica específica, a dificuldade na calcificação devido à acidificação oceânica retarda o crescimento e modifica essa assinatura química. Os resultados demonstraram um aumento acentuado nos valores isotópicos durante o período da extinção, sinalizando uma forte redução na velocidade de formação das conchas.
Andrew D. Jacobson, especialista em geoquímica isotópica e coautor do estudo, comentou que os foraminíferos planctônicos não só diminuíram em número, mas também em tamanho. Ele concluiu que a explicação mais plausível é o crescimento mais lento, pois os isótopos de cálcio são sensíveis a isso, mudando de forma compatível com uma formação mais lenta em ambientes desfavoráveis.
Sobrevivência dos Organismos de Fundo
Por décadas, um argumento contra a teoria da acidificação era a relativa boa sobrevivência dos foraminíferos que habitam o fundo dos oceanos. O novo estudo explica que a diferença reside no fato de o CO₂ ter sido liberado primeiramente na atmosfera antes de atingir as profundezas oceânicas.
Consequentemente, a acidificação afetou inicialmente as águas superficiais, onde vivem os planctônicos. Somente depois a mudança química alcançou as regiões mais profundas, e isso ocorreu de maneira menos intensa. Os pesquisadores detalham que, após a acidificação inicial, o excesso de alcalinidade circulou pela coluna d’água, restaurando a disponibilidade de carbonatos para os organismos bentônicos do fundo do mar.
Consistência do Padrão Geológico
Este é o quinto estudo realizado pela equipe da Northwestern que correlaciona grandes províncias vulcânicas com a acidificação oceânica e eventos de extinção em massa. Pesquisas anteriores, que analisaram fósseis de moluscos e nanoplânctons de diferentes eras geológicas, convergiram para o mesmo padrão: erupções vulcânicas maciças elevavam o CO₂, modificavam a química oceânica e desencadeavam extinções.
Brad Sageman, outro coautor, afirmou que os dados mostram um padrão muito consistente. Ele acrescentou que este é o primeiro trabalho a comprovar de modo conclusivo que o sinal químico registrado em conchas individuais corresponde ao observado nos sedimentos como um todo, eliminando dúvidas sobre a ligação com uma grande extinção.
Jacobson enfatizou que os resultados representam um avanço significativo, pois levaram os isótopos de cálcio a um patamar onde podem servir como um indicador geoquímico de mortalidade no registro geológico.
Implicações para o Futuro Climático
Embora o evento estudado tenha ocorrido em um contexto ambiental distinto do atual, os pesquisadores acreditam que as descobertas auxiliam na compreensão dos riscos impostos pelo aumento moderno das emissões de CO₂. Sageman aponta que a acidificação oceânica causada por humanos já é mensurável hoje, e o estudo de episódios passados permite estimar a dimensão dos impactos futuros.
Ele concluiu que, ao estudar esses eventos antigos, é possível avaliar a magnitude do que pode acontecer adiante, dado que a acidificação oceânica já está ocorrendo como resultado do CO₂ gerado pela humanidade.
