Novo estudo revela como oceanos foram oxigenados há 2.3 bilhões de anos

São PauloHá cerca de 2,5 bilhões de anos, o oxigênio livre começou a se acumular na atmosfera da Terra. Isso levou ao desenvolvimento de formas de vida complexas em nosso planeta, uma mudança significativa conhecida como o Grande Evento de Oxidação (GOE).

O aumento do oxigênio levou pelo menos 200 milhões de anos e não foi um processo simples. Medir os níveis de oxigênio nos oceanos tem sido complicado. Novas pesquisas de Chadlin Ostrander, um geoquímico da Universidade de Utah, fornecem informações inéditas sobre esse assunto.

Pontos principais do estudo:

• O aumento inicial de oxigênio na atmosfera da Terra foi dinâmico.
• Os níveis de oxigênio nos oceanos variavam conforme as mudanças atmosféricas.
• O estudo utilizou razões de isótopos estáveis de tálio (Tl) e elementos sensíveis a mudanças redox.

Uma equipe de pesquisa estudou xistos marinhos no Supergrupo Transvaal, na África do Sul. Esses xistos forneceram informações sobre os níveis de oxigênio dos oceanos há muito tempo. Ao analisar as proporções de isótopos de tálio, eles encontraram evidências de mudanças no oxigênio dos oceanos.

Pesquisas de Simon Poulton e Andrey Bekker, que trabalharam com Ostrander, revelaram que o oxigênio só se tornou uma parte permanente da atmosfera 200 milhões de anos após o início do Grande Evento de Oxidação (GOE). Evidências de isótopos de enxofre em rochas antigas anteriores ao GOE sugerem que a atmosfera não possuía oxigênio.

Durante um longo período da história da Terra, a atmosfera e os oceanos tinham muito pouco oxigênio. As cianobactérias nos oceanos produziam oxigênio, mas ele era rapidamente destruído devido a reações com minerais e gases vulcânicos. A equipe de pesquisa de Poulton e Bekker descobriu que os padrões de isótopos de enxofre desapareceram e depois reapareceram, indicando múltiplos aumentos e diminuições nos níveis de oxigênio atmosférico.

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Ostrander explicou que a Terra precisou de tempo para se preparar para o oxigênio. Ele mencionou que, enquanto o oxigênio estava sendo produzido, estava também sendo destruído. Os cientistas ainda estão tentando determinar quando exatamente a Terra alcançou o ponto em que não havia mais volta para a ausência de oxigênio.

Os pesquisadores utilizaram isótopos de tálio para medir os níveis de oxigênio nos oceanos durante o Grande Evento de Oxidação (GOE). As proporções dos isótopos de tálio mudam com o enterramento de óxido de manganês no fundo do oceano, que necessita de oxigênio. Eles descobriram quantidades maiores do isótopo de tálio mais leve (203Tl) nos mesmos folhelhos marinhos usados para medir o oxigênio atmosférico com isótopos de enxofre.

Os níveis de isótopos de tálio nos folhelhos aumentaram quando os isótopos de enxofre mostraram a presença de oxigênio na atmosfera. Esses aumentos de tálio coincidiram com a presença de oxigênio na água do mar. Os níveis de tálio voltaram ao normal quando os isótopos de enxofre indicaram que a atmosfera estava novamente sem oxigênio.

As descobertas foram corroboradas por mudanças em elementos sensíveis ao redox. Quando os isótopos de enxofre mostraram que havia oxigênio na atmosfera, os isótopos de tálio também indicaram a presença de oxigênio no oceano. Quando os isótopos de enxofre indicaram a ausência de oxigênio na atmosfera, os isótopos de tálio igualmente mostraram a ausência de oxigênio no oceano.

Ostrander afirmou que a atmosfera e o oceano estavam ganhando e perdendo oxigênio simultaneamente. Esta é uma informação nova e interessante para aqueles que estudam a Terra antiga.