‘Pontos críticos’ mudaram o clima da Terra 55 milhões de anos atrás

Novo estudo revela que o vulcanismo sozinho não explica o Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno, um período de aquecimento extremo que durou cerca de 150 mil anos

Terra: clima aquecido durante 150 mil anos por pelo menos um fator além da atividade vulcânica. Crédito: CC0 Public Domain

Cientistas descobriram novos e fascinantes dados sobre o que causou um dos casos mais rápidos e dramáticos de mudança climática na história da Terra. Uma equipe de pesquisadores, liderada pelo dr. Sev Kender, da Universidade de Exeter (Reino Unido), fez um avanço fundamental na causa por trás do Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno (PETM, na sigla em inglês). Esse evento de aquecimento global extremo ocorreu há pouco mais de 55 milhões de anos e durou cerca de 150 mil anos,  proporcionando aumentos significativos de temperatura. A pesquisa foi publicada na revista Nature Communications.

Embora estudos anteriores tenham sugerido que a atividade vulcânica contribuiu para as vastas emissões de dióxido de carbono (CO2) que impulsionaram a rápida mudança climática, o gatilho para o evento era menos claro.

No novo estudo, os pesquisadores identificaram níveis elevados de mercúrio pouco antes e no início do PETM – o que pode ser causado por atividade vulcânica expansiva – em amostras retiradas de núcleos sedimentares no Mar do Norte.

Reservatórios adicionais

A pesquisa das amostras de rocha também mostrou que, nos estágios iniciais do PETM, houve uma queda significativa nos níveis de mercúrio. Isso sugere que pelo menos outro reservatório de carbono liberou gases de efeito estufa significativos à medida que o fenômeno se instalou.

A pesquisa indica a existência de pontos de inflexão no sistema terrestre – o que poderia desencadear a liberação de reservatórios adicionais de carbono que levaram o clima da Terra a altas temperaturas sem precedentes.

A pesquisa pioneira, que também inclui especialistas do British Geological Survey, da Universidade de Oxford, da Heriot-Watt University (Reino Unido) e da Universidade da Califórnia em Riverside (EUA), pode dar uma nova compreensão de como as mudanças climáticas modernas afetarão a Terra ao longo dos séculos futuros.

“Gases de efeito estufa, como metano e CO2, foram liberados para a atmosfera no início do PETM em apenas alguns milhares de anos”, disse o dr. Kender, coautor do estudo. “Queríamos testar a hipótese de que essa liberação sem precedentes de gases de efeito estufa foi provocada por grandes erupções vulcânicas. Como os vulcões também liberam grandes quantidades de mercúrio, medimos o mercúrio e o carbono nos sedimentos para detectar qualquer vulcanismo antigo.”

Ele prosseguiu: “A surpresa foi que não encontramos uma relação simples de aumento do vulcanismo durante a liberação de gases do efeito estufa. Descobrimos que o vulcanismo ocorreu apenas na fase inicial e, portanto, outra fonte de gases do efeito estufa deve ter sido liberada após o vulcanismo.”

Afastamento da Groenlândia

O fenômeno PETM, um dos períodos de aquecimento mais rápidos da história da Terra, ocorreu quando a Groenlândia se afastou da Europa.

Embora as razões por trás de como essas vastas quantidades de CO2 tenham sido liberadas para desencadear esse extenso período de aquecimento permanecessem ocultas por muitos anos, os cientistas sugeriram recentemente que as erupções vulcânicas foram as principais causas.

No entanto, embora os registros e a modelagem de carbono tenham sugerido que grandes quantidades de carbono vulcânico foram liberadas, não era possível identificar o ponto de gatilho para o PETM – até agora.

No novo estudo, os pesquisadores estudaram dois novos núcleos sedimentares do Mar do Norte que apresentavam altos níveis de mercúrio presente, em relação aos níveis de carbono orgânico.

Essas amostras mostraram numerosos picos nos níveis de mercúrio antes e no início do período PETM – sugerindo que foram desencadeados por atividade vulcânica.

Material bem preservado

No entanto, o estudo também mostrou que havia pelo menos um outro reservatório de carbono que foi posteriormente liberado quando o PETM se estabeleceu, já que os níveis de mercúrio parecem diminuir na segunda parte de seu início.

Kender afirmou: “Pudemos realizar esta pesquisa porque temos trabalhado em um novo material central excepcionalmente bem preservado com colaboradores do Serviço Geológico da Dinamarca e da Groenlândia. A excelente preservação permitiu a detecção detalhada do carbono e do mercúrio liberados para a atmosfera. Como o Mar do Norte está próximo à região de vulcanismo que se acredita ter desencadeado o PETM, esses núcleos estavam em uma posição ideal para detectar os sinais”.

“O vulcanismo que causou o aquecimento foi provavelmente uma vasta e profunda intrusão de soleiras [massas de rocha ígnea de forma tabular que se cristalizou lateralmente por entre camadas mais antigas de rocha sedimentar] produzindo milhares de fontes hidrotermais em uma escala muito além de qualquer coisa vista hoje”, acrescentou Kender. “Possíveis fontes secundárias de gases de efeito estufa estavam derretendo o permafrost e hidratos de metano do fundo do mar, como resultado do aquecimento vulcânico inicial.”

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