Do ponto de vista exterior, elas se assemelham a grãos de areia, mas em termos de sua formação, esses chamados ooides se comportam mais como bolotas de neve rolando: eles crescem em camadas enquanto são empurrados pelo fundo do mar pelas ondas. Nesse processo, moléculas de carbono orgânico se aderem a eles e se tornam parte da estrutura cristalina.

Examinando essas impurezas, a equipe de Hemingway conseguiu rastrear a oferta de carbono orgânico no mar – por até 1,65 bilhão de anos. No periódico Nature, os pesquisadores demonstram que, entre 1.000 e 541 milhões de anos atrás, essa reserva era significativamente menor do que se supunha anteriormente. Essas descobertas refutam explicações comuns sobre eventos geoquímicos e biológicos importantes dessa época e lançam uma nova luz sobre a história da Terra.

O oceano como reservatório dos blocos essenciais da vida

Como o carbono chega aos oceanos? Por um lado, o dióxido de carbono (CO2) se dissolve do ar na água do mar e é transportado para as profundezas através de processos de mistura e correntes oceânicas, onde permanece armazenado por longos períodos. Por outro lado, o carbono orgânico é produzido por organismos fotossintéticos, como fitoplâncton ou certas bactérias. Usando a energia da luz solar e CO2, esses microorganismos produzem compostos de carbono orgânico. Quando esses organismos morrem, eles lentamente afundam em direção ao fundo do mar como “neves marinhas”. Se não forem consumidos por outros organismos ao longo do caminho, o carbono é armazenado no fundo do mar por milhões de anos.

Mas não são apenas os fitoplânctons que fornecem carbono. Os blocos da vida também são reutilizados: microorganismos decompõem excrementos e organismos falecidos, liberando novamente esses blocos. Essas moléculas formam o que se conhece como carbono orgânico dissolvido, que flutua livremente no oceano: um imenso reservatório de blocos que contém 200 vezes mais carbono do que o que está realmente ‘incorporado’ na vida marinha.

A revolução do oxigênio mudou tudo

Baseando-se em anomalias em rochas sedimentares oceânicas, os pesquisadores supunham que esse reservatório de blocos essenciais deve ter sido particularmente volumoso entre 1.000 e 541 milhões de anos atrás. Por muito tempo, essa suposição serviu como base para explicar como as eras do gelo e a vida complexa surgiram simultaneamente. A produção fotossintética dos blocos da vida está intimamente ligada ao desenvolvimento da atmosfera e a formas de vida mais complexas. Foi apenas através da fotossíntese que o oxigênio começou a se acumular na atmosfera.

Em duas ondas – conhecidas como catástrofes do oxigênio – a contento de oxigênio elevou-se ao nível atual de 21%. Ambos os eventos foram acompanhados por eras glaciais extremas que cobriram todo o planeta com gelo. No entanto, a vida continuou a avançar com novas invenções: durante a primeira catástrofe do oxigênio, entre 2,4 e 2,1 bilhões de anos atrás, organismos desenvolveram um metabolismo que converte alimentos em energia com a ajuda do oxigênio. Essa maneira extremamente eficiente de geração de energia permitiu o surgimento de formas de vida mais complexas.

Conteúdo de carbono muito inferior ao suposto

A equipe de Hemingway traça essas conexões entre desenvolvimentos geoquímicos e biológicos. Os pesquisadores desenvolveram um novo método que permite determinar diretamente o tamanho do reservatório de blocos marinhos de uma época específica, com base nas partículas de carbono presentes nos ooides.

“Nossos resultados contradizem todas as suposições anteriores,” resume Hemingway. De acordo com as medições feitas pelos pesquisadores do ETH, entre 1.000 e 541 milhões de anos atrás, o oceano não continha mais, mas na verdade 90 a 99% menos carbono orgânico dissolvido do que tem hoje. Apenas após a segunda catástrofe do oxigênio os valores subiram ao nível atual de 660 bilhões de toneladas de carbono.

“Precisamos de novas explicações sobre como as eras glaciais, a vida complexa e o aumento do oxigênio estão interligados,” afirma o autor principal Nir Galili. Ele explica a drástica redução do reservatório de carbono com o surgimento de organismos maiores na época: organismos unicelulares e os primeiros multicelulares afundavam mais rapidamente após a morte, aumentando a “neve marinha”.

No entanto, as partículas de carbono não foram recicladas nas camadas mais profundas do oceano porque havia muito pouco oxigênio ali. Elas se depositaram no fundo do mar, causando uma queda acentuada no reservatório de carbono orgânico dissolvido. Somente quando o oxigênio se acumulou nos profundos mares, o reservatório de carbono voltou a crescer até seu volume atual.

Do oceano primordial aos dias atuais

Embora os períodos estudados tenham ficado no passado, os resultados da pesquisa são significativos para o futuro. Eles alteram nossa compreensão sobre como a vida na Terra e possivelmente também em exoplanetas se desenvolveu. Ao mesmo tempo, ajudam a entender como a Terra reage a distúrbios, sendo os humanos um desses distúrbios: o aquecimento e a poluição dos oceanos provocados por atividades humanas estão levando atualmente a uma diminuição dos níveis de oxigênio marinho. Portanto, não se pode descartar a possibilidade de que os eventos descritos possam se repetir em um futuro distante.