Uma amostra de dolomita da formação Cambriana Muav foi vista através de um microscópio. Várias gerações de crescimento mineral podem ser vistas. No estudo, utilizamos um sistema de ablação a laser para coletar amostras de tecidos minerais específicos e medir suas composições de U e Pb. Crédito: Uri Ryb
Um estudo recente apresenta um uso inovador da geocronologia U-Pb da dolomita, oferecendo novos insights sobre o desenvolvimento de ecossistemas marinhos antigos. Através da identificação de variações nas proporções U-Pb de amostras de dolomita, os pesquisadores estabeleceram um método confiável para estimar os níveis de oxigênio em ambientes marinhos antigos, ambientes cruciais onde os primeiros animais se originaram e se desenvolveram.
As suas descobertas revelam um aumento significativo na oxigenação marinha durante o final da era Paleozóica (400 milhões de anos atrás), centenas de milhões de anos após o surgimento da vida animal. Estas descobertas sugerem que os primeiros animais evoluíram em oceanos que eram na sua maioria pobres em oxigénio e aprofundam a nossa compreensão das interações entre ecossistemas e da evolução de formas de vida complexas. A compreensão dessas relações fornece um contexto crítico para futuras observações de exoplanetaatmosferas usando a nova geração de telescópios espaciais em busca de vida extraterrestre.
Uma nova abordagem para a oxigenação marinha
Uri Ryb e Dr. Michal Ben-Israel do Instituto de Ciências da Terra da Universidade Hebraica, juntamente com seus colaboradores, fizeram uma descoberta importante nas ciências da Terra. Seu estudo, publicado em Comunicações da Naturezaapresenta uma nova abordagem para reconstruir o aumento do oxigênio em ambientes marinhos antigos usando medições de U e Pb em rochas dolomitas abrangendo os últimos 1,2 bilhões de anos.
Mostrando a sequência de rochas sedimentares paleozóicas no Grand Canyon – de onde foram coletadas amostras para este estudo. As falésias íngremes são de calcário marinho ou formações dolomíticas. Crédito: Uri Ryb
Os cientistas normalmente estimavam os níveis de oxigénio nos oceanos antigos a partir da composição de elementos “sensíveis ao redox” preservados em rochas sedimentares antigas. Mas, estas composições podem ser facilmente alteradas no decorrer da história geológica. A equipe superou esse desafio desenvolvendo uma nova abordagem que utiliza datação de dolomita U-Pb para detectar sinais de oxigenação resistentes a tal alteração, dando-nos uma perspectiva imparcial sobre a dinâmica da oxigenação marinha.
Insights sobre a oxigenação marinha antiga
O seu registo indica um aumento dramático na oxigenação dos oceanos durante o final da era Paleozóica, centenas de milhões de anos após o surgimento dos primeiros animais. Isto está alinhado com outras evidências que indicam a oxigenação do oceano ao mesmo tempo, apoia a hipótese de que os animais evoluíram em oceanos que eram na sua maioria limitados em oxigénio e sugere que as mudanças no oxigénio oceânico foram impulsionadas pela evolução.
De acordo com o Dr. Ryb, estas descobertas não só melhoram a nossa compreensão dos antigos ecossistemas da Terra, mas também têm implicações para a procura de vida extraterrestre. “Revelar a dinâmica entre a evolução e os níveis de oxigênio nos ambientes primitivos da Terra pode colocar em contexto as observações sobre a composição atmosférica dos exoplanetas que agora se tornam disponíveis através da nova geração de telescópios espaciais. Especificamente, sugerindo que baixos níveis de oxigênio são suficientes para que formas de vida complexas prosperem.”
O estudo foi financiado pela Israel Science Foundation e pela Universidade Johns Hopkins.
