Pesquisadores da Universidade Northwestern (EUA) afirmam ter solucionado um mistério que intrigava a ciência há décadas: o que provocou uma das maiores extinções da história dos foraminíferos planctônicos, organismos marinhos microscópicos fundamentais para o ciclo global do carbono.De acordo com um estudo publicado na revista Science, a causa foi a acidificação dos oceanos desencadeada por intensas erupções vulcânicas ocorridas há cerca de 113 milhões de anos, durante o Cretáceo Inferior.A equipe chegou à conclusão ao analisar pistas químicas preservadas em fósseis microscópicos. Segundo os pesquisadores, as evidências reforçam a relação entre grandes erupções vulcânicas, aumento da concentração de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera, acidificação dos oceanos e extinções em massa. O trabalho é o quinto liderado pela Northwestern a identificar esse padrão ao longo de mais de 60 milhões de anos de história da Terra.Além de ajudar a explicar um evento do passado, o estudo oferece pistas importantes sobre os impactos da atual elevação das emissões de CO₂ provocadas pelas atividades humanas, já que os oceanos continuam absorvendo parte desse carbono e passando por um processo gradual de acidificação.Vulcões alteraram a química dos oceanosOs cientistas atribuem a acidificação à atividade do Platô de Kerguelen, uma gigantesca província vulcânica localizada no sul do Oceano Índico;Durante o Cretáceo Inferior, as erupções liberaram enormes quantidades de CO₂ na atmosfera. Posteriormente, esse gás foi absorvido pelos oceanos, reduzindo o pH da água e dificultando que organismos marinhos construíssem e mantivessem suas conchas de carbonato de cálcio;“Ao examinar fósseis, os cientistas já sabiam que o plâncton da superfície estava ficando menor e formando conchas mais finas, o que sugeria que esses organismos estavam sob estresse”, explicou Jonathan Chen, líder do estudo e recém-formado pela Universidade Northwestern, ao Phys.org;“Mas não sabíamos que a acidificação dos oceanos era a responsável. Ao medir os isótopos de cálcio presentes nos fósseis, finalmente obtivemos essa evidência que faltava. Encontramos um grande aumento nas proporções desses isótopos justamente durante a extinção, indicando que as conchas estavam sendo calcificadas muito mais lentamente. Essa foi a prova decisiva que ligou a acidificação dos oceanos ao intenso estresse biológico que levou esses organismos à extinção.”Organismos essenciais para o ciclo do carbonoOs foraminíferos são organismos microscópicos que produzem conchas de carbonato de cálcio. Ao armazenarem carbono nessas estruturas, desempenham um papel importante no sequestro natural de carbono e ajudam a estabilizar o ciclo global desse elemento.“Eles atuam como uma força fundamental de estabilização do ciclo do carbono”, afirmou Chen. “Se deixássemos de ter esse sumidouro de carbono, nosso ciclo do carbono seria alterado de maneiras inimagináveis.”A extinção ocorrida na transição entre os períodos Aptiano e Albiano foi a segunda maior já registrada para esses organismos. Apenas o evento provocado pelo impacto do asteroide, que marcou o fim dos dinossauros, causou perdas ainda maiores.Após essa extinção, as espécies sobreviventes tornaram-se menores e passaram a desenvolver conchas mais finas e frágeis.Pistas escondidas em fósseis microscópicosPara investigar o evento, os pesquisadores analisaram centenas de fósseis extraídos de sedimentos coletados na década de 1980 durante uma missão do Deep Sea Drilling Project, no Platô das Malvinas, no Atlântico Sul.As amostras, preservadas pelo Smithsonian Institution, foram cuidadosamente separadas por Chen utilizando um pincel de ponta fina. Como cada fóssil possui aproximadamente o tamanho de um grão de areia, o processo exigiu grande precisão. Em seguida, a equipe mediu os isótopos de cálcio preservados nas conchas fossilizadas.Quando os foraminíferos crescem em condições favoráveis, suas conchas apresentam uma assinatura isotópica característica. Porém, quando a química do oceano dificulta a calcificação — como ocorre durante episódios de acidificação —, o crescimento desacelera e essa assinatura química se altera.Os resultados mostraram aumento expressivo dos valores isotópicos justamente durante o intervalo da extinção, indicando uma forte redução na taxa de formação das conchas.“Os foraminíferos planctônicos não apenas diminuíram em abundância, mas também de tamanho”, afirmou Andrew D. Jacobson, especialista em geoquímica isotópica e coautor do estudo. “A explicação mais lógica é que passaram a crescer mais lentamente. Os isótopos de cálcio são sensíveis a isso. Conforme as conchas ficam menores, seus isótopos mudam de maneira compatível com uma formação mais lenta em condições menos favoráveis.”Jonathan Chen, autor principal do estudo, examina fósseis de foraminíferos ao microscópio – Imagem: Universidade NorthwesternLeia mais:Um campo de futebol em uma colher: conheça o carbono inéditoMissões espaciais da NASA identificam fontes de emissões de CO₂ na TerraTrilhões de toneladas de carbono estão sendo deixadas de fora dos estudos ambientaisPor que organismos do fundo do mar sobreviveram?Durante décadas, um dos argumentos contra a hipótese da acidificação era que os foraminíferos que vivem no fundo dos oceanos sobreviveram relativamente bem ao evento.Segundo o novo estudo, a diferença ocorreu porque o CO₂ foi lançado inicialmente na atmosfera antes de alcançar o oceano profundo.Como consequência, a acidificação afetou primeiro as águas superficiais, onde vivem os foraminíferos planctônicos. Apenas depois a alteração química chegou às regiões mais profundas, e de forma menos intensa.Os pesquisadores explicam que, após a acidificação inicial, o excesso de alcalinidade circulou pela coluna d’água, tornando carbonatos novamente disponíveis para os organismos do fundo do mar.“Como o CO₂ entrou primeiro na atmosfera, ele atingiu as águas superficiais e provocou a acidificação dos oceanos antes de alcançar as águas profundas”, explicou Chen. “Isso eliminou os foraminíferos planctônicos, que deixaram de conseguir formar suas conchas de calcita. Já o excesso de alcalinidade acabou circulando pela coluna d’água, tornando-se disponível para os foraminíferos bentônicos no fundo do oceano. Isso evitou que eles fossem afetados de forma tão severa.”Padrão se repete ao longo da história da TerraEste é o quinto estudo conduzido pela equipe da Northwestern relacionando grandes províncias vulcânicas à acidificação dos oceanos e a eventos de extinção em massa.Pesquisas anteriores analisaram fósseis de moluscos, nanoplânctons e outros organismos de diferentes períodos geológicos. Apesar das diferenças de idade e localização das amostras, todas apontaram para o mesmo padrão: grandes erupções vulcânicas elevaram os níveis de CO₂, alteraram a química dos oceanos e desencadearam extinções.“Estamos observando um padrão bastante consistente nos dados”, afirmou Brad Sageman, coautor do estudo. “Este é o primeiro trabalho que demonstra de forma muito conclusiva que o sinal químico registrado nas conchas individuais é consistente com o observado nos sedimentos como um todo. Isso praticamente elimina qualquer dúvida de que estamos registrando um evento real diretamente ligado a uma grande extinção.”Jacobson destacou que os resultados representam um avanço importante para a área. “Levamos os isótopos de cálcio a um nível em que eles podem ser usados como um indicador geoquímico de morte no registro geológico. Esse é um avanço muito significativo que nossa área aguardava.”Passado pode indicar o futuroEmbora o evento tenha ocorrido em um mundo muito diferente do atual, os pesquisadores afirmam que as descobertas ajudam a compreender os riscos provocados pelo aumento moderno das emissões de CO₂.Segundo Sageman, a acidificação dos oceanos causada pelas atividades humanas já pode ser medida atualmente, e estudar episódios semelhantes do passado permite estimar a magnitude dos impactos que podem ocorrer nas próximas décadas.“Sabemos que a acidificação dos oceanos já está acontecendo como consequência do aumento do CO₂ gerado pelo ser humano. Ela é mensurável nos oceanos atuais”, disse. “Estudar esses eventos antigos nos dá uma ideia da amplitude dessas variações. Neste caso, vemos que um importante evento de extinção ocorreu como consequência desse processo, permitindo avaliar a magnitude do que poderá acontecer no futuro.”O post Mistério de 113 milhões de anos é solucionado graças a fósseis microscópicos apareceu primeiro em Olhar Digital.