Terra já pode ter sido um mundo de água, sem continentes

Com informações da Universidade do Colorado - 09/03/2020

Esta é a região onde o fundo oceânico antigo está exposto, no oeste da Austrália.
[Imagem: IaState]

Planeta água

Os humanos ainda não estavam lá, como no filme Waterworld, mas, 3,2 bilhões de anos atrás, a Terra pode ter sido um "mundo da água", com tudo o que formou seus atuais continentes submerso sob um oceano global.

É o que defendem dois geólogos depois de analisarem dados de isótopos de oxigênio da antiga crosta oceânica que ficou exposta em terra na Austrália.

E isso pode ter grandes implicações sobre o estudo da origem da vida no nosso planeta, uma vez que as datações indicam que a vida pode ter-se originado antes dessa época, logo, antes da emergência dos continentes.

"Uma Terra primitiva sem continentes protuberantes pode ter-se assemelhado a um 'mundo de águas', fornecendo uma restrição ambiental importante sobre a origem e evolução da vida na Terra, bem como sua possível existência em outros lugares," escrevem Benjamin Johnson (Universidade Estadual de Iowa) e Boswell Wing (Universidade do Colorado Boulder).

Isótopos de oxigênio

O trabalho começou com uma amostra de crosta oceânica bem preservada, de 3,2 bilhões de anos - do éon arqueano, que vai de de 4 bilhões a 2,5 bilhões de anos atrás - encontrada em uma parte remota do estado da Austrália Ocidental. Estudos anteriores já feitos no mesmo local ajudaram porque isso significa que já havia uma grande biblioteca de dados geoquímicos da localidade.

Depois de coletar suas próprias amostras de rochas e compará-las com a biblioteca de dados existentes, a dupla criou uma grade de seção transversal dos isótopos de oxigênio e dos valores de temperatura registrados nas rochas.

Isótopos são átomos de um elemento químico com o mesmo número de prótons dentro do núcleo, mas números diferentes de nêutrons. Neste caso, as diferenças nos isótopos de oxigênio preservados com as rochas antigas fornecem pistas sobre a interação das rochas e da água bilhões de anos atrás.

Em 2012, o telescópio Hubble identificou um exoplaneta-água, o Gliese 1214 b.
[Imagem: NASA/ESA/D. Aguilar]

De posse das grades bidimensionais baseadas em dados de rochas inteiras, os geólogos criaram um modelo inverso para chegar a estimativas dos isótopos de oxigênio nos oceanos antigos.

O resultado indica que a água do mar naquela época era enriquecida com cerca de 4 partes por mil a mais de um isótopo pesado de oxigênio (O18, um oxigênio com oito prótons e 10 nêutrons) do que um oceano sem gelo de hoje.

Ciclo da água na Terra

Johnson e Wing sugerem duas maneiras possíveis de explicar essa diminuição de isótopos pesados ao longo do tempo: o ciclo da água através da antiga crosta oceânica era diferente da água do mar de hoje, com muito mais interações de alta temperatura que poderiam enriquecer o oceano com os isótopos pesados de oxigênio; ou, o processo cíclico da água a partir de rochas continentais poderia ter reduzido a porcentagem de isótopos pesados na água do oceano.

A ideia de que a água circulando pela crosta oceânica de uma maneira distinta de como acontece hoje, causando a diferença na composição isotópica "não é sustentada pelas rochas. A seção de crosta oceânica de 3,2 bilhões de anos que estudamos se parece exatamente com uma crosta oceânica muito mais jovem," disse Johnson.

"Nossa hipótese preferida - e de certa forma a mais simples - é que o intemperismo continental da Terra começou em algum momento depois de 3,2 bilhões de anos atrás e começou a reduzir a quantidade de isótopos pesados no oceano," acrescentou o geólogo.

Modelos como esse, que terão que ser validados por amostras coletadas em outros locais, são importantes para descrever o ambiente em que a vida se originou e evoluiu na Terra: "Sem continentes e terras acima do nível do mar, o único local para os primeiros ecossistemas evoluírem seria no oceano," finalizou Johnson.

Bibliografia:

Artigo: Limited Archaean continental emergence reflected in an early Archaean O-enriched ocean
Autores: Benjamin W. Johnson, Boswell A. Wing
Revista: Nature Geoscience
Vol.: 13, pages 243-248
DOI: 10.1038/s41561-020-0538-9