Enterrado nas profundezas da camada de gelo da Gronelândia encontra-se um sinal químico difícil de explicar - e que tem alimentado uma discussão científica intensa.
Num núcleo de gelo (um cilindro de gelo extraído por perfuração de mantos de gelo e glaciares), foi identificado um aumento abrupto das concentrações de platina, datado de há cerca de 12,800 anos. Esse pico foi usado para sustentar a hipótese de que a Terra teria sido atingida, nessa altura, por um meteorito ou cometa invulgar.
A nossa investigação recente aponta para uma explicação bem mais prosaica: esta assinatura de platina poderá ter origem numa erupção fissural vulcânica na Islândia - e não no espaço.
A cronologia é crucial. O pico de platina surge próximo do início do último grande período frio do planeta, o Evento Younger Dryas. Este decorreu aproximadamente entre 12,870 e 11,700 anos atrás e foi marcado por uma queda acentuada das temperaturas em todo o hemisfério norte.
Isto aconteceu precisamente quando a Terra vinha, na verdade, a aquecer após a última idade do gelo. Perceber o que desencadeou esta reversão para o frio pode ajudar-nos a compreender como o clima poderá comportar-se no futuro.
Propomos que esta fase gelada da história climática da Terra terá sido provocada por uma grande erupção na Alemanha - ou pela erupção de um vulcão ainda não identificado.
Um mistério climático
Os núcleos de gelo indicam que, durante o Evento Younger Dryas (que durou cerca de mil anos), as temperaturas na Gronelândia desceram para valores mais de 15°C inferiores aos actuais. A Europa voltou a aproximar-se de condições quase glaciares, com a tundra a substituir florestas que começavam a prosperar. As faixas de chuva em baixas latitudes deslocaram-se para sul.
A explicação mais aceite tem-se centrado numa libertação maciça de água doce resultante do degelo das camadas de gelo da América do Norte. Esse pulso de água doce terá perturbado a circulação oceânica, com impacto nas temperaturas.
Ainda assim, outros investigadores defenderam que o episódio teria sido desencadeado por um impacto de cometa ou asteróide sobre a América do Norte.
O pico de platina no núcleo de gelo da Gronelândia
Em 2013, uma equipa que estudava núcleos de gelo perfurados no âmbito do Greenland Ice Sheet Project (GISP2) encontrou concentrações de platina muito acima do normal.
Também a razão entre platina e um elemento chamado irídio se revelou fora do comum: as rochas espaciais tendem a apresentar níveis elevados de irídio, enquanto no pico observado no núcleo de gelo isso não acontece. Além disso, a assinatura química do núcleo de gelo não se parecia com a de meteoritos conhecidos nem com a de rochas vulcânicas.
Os autores do artigo que defendia um impacto espacial sugeriram que esta química invulgar poderia reflectir o choque com um asteróide atípico, composto por ferro.
Mais tarde, um outro estudo avançou que a química do gelo poderia, afinal, estar relacionada com a erupção do vulcão alemão Laacher See, que apresentava uma geoquímica incomum e ocorreu por volta desse período.
Para avaliarmos essa possibilidade, recolhemos e analisámos 17 amostras de pedra-pomes vulcânica provenientes dos depósitos deixados pela erupção de Laacher See. Medimos platina, irídio e outros elementos vestigiais para obter uma “impressão digital” química da erupção.
O padrão foi inequívoco: as pedras-pomes de Laacher See praticamente não contêm platina, com concentrações abaixo - ou apenas no limiar - dos limites de detecção. Mesmo admitindo que alguma platina possa ter escapado para a atmosfera antes de ficar retida na rocha, é evidente que esta erupção não explica o pico de platina observado na Gronelândia.
Além disso, ao reavaliarmos a cronologia com cuidado, recorrendo a cronologias de núcleos de gelo actualizadas, verificámos que o pico de platina ocorreu, na realidade, cerca de 45 anos depois do início do Younger Dryas - demasiado tarde para ter desencadeado o arrefecimento.
Esta conclusão foi alcançada de forma independente, mas está de acordo com trabalhos anteriores que apontavam o mesmo. Importa sublinhar que as concentrações elevadas de platina persistiram durante 14 anos, o que sugere um fenómeno prolongado, e não um impacto instantâneo de asteróide ou cometa.
Porque a Islândia pode explicar a assinatura de platina
Comparámos a assinatura química do núcleo de gelo com vários outros materiais geológicos e concluímos que a correspondência mais próxima era com condensados de gases vulcânicos (produtos formados quando os gases libertados por um vulcão arrefecem, passando do estado gasoso para o líquido ou sólido), sobretudo de vulcões submarinos.
Os vulcões islandeses são capazes de produzir erupções fissurais que se prolongam por anos ou mesmo décadas, o que encaixa na duração de 14 anos do pico de platina. Durante a fase de degelo que antecedeu o Younger Dryas, a actividade vulcânica na Islândia intensificou-se de forma acentuada, à medida que o recuo das camadas de gelo reduziu a pressão sobre a crosta terrestre.
O ponto essencial é que erupções submarinas ou subglaciais interagem com a água de formas que podem explicar a química anómala. A água do mar pode remover compostos de enxofre e, ao mesmo tempo, concentrar outros elementos - como a platina - nos gases vulcânicos.
Esses gases enriquecidos em platina poderiam depois deslocar-se até à Gronelândia e depositar-se sobre o manto de gelo, o que explicaria a geoquímica invulgar observada.
Trabalhos recentes sobre erupções históricas na Islândia dão suporte a este mecanismo. A erupção do Katla, no século VIII, gerou um pico de 12 anos em metais pesados como o bismuto e o tálio em núcleos de gelo da Gronelândia. Já a erupção do Eldgjá, no século X, originou um pico de cádmio registado no gelo glaciar.
Embora nesses estudos não tenha sido medida platina, estes casos mostram que os vulcões islandeses transportam com regularidade metais pesados até ao manto de gelo da Gronelândia.
Uma prova decisiva?
Devido ao desfasamento cronológico, o processo responsável pelo pico de platina não desencadeou o Younger Dryas. Ainda assim, o nosso trabalho reforça resultados anteriores que identificaram um enorme pico de sulfatos vulcânicos em múltiplos núcleos de gelo, coincidindo exactamente com o início do arrefecimento, há 12,870 anos.
Essa erupção - quer tenha sido a de Laacher See, quer tenha vindo de um vulcão desconhecido - injectou na atmosfera enxofre suficiente para rivalizar com as maiores erupções registadas na história.
As erupções vulcânicas podem induzir arrefecimento ao libertarem enxofre para a estratosfera, reflectindo parte da radiação solar incidente e potencialmente desencadeando uma cadeia de retroacções positivas, incluindo expansão do gelo marinho, alterações nos padrões de vento e perturbações das correntes oceânicas - embora seja necessária investigação futura para explorar isto com mais detalhe.
Uma forçagem vulcânica significativa no arranque do Younger Dryas - numa altura em que o clima já se encontrava entre um estado glacial e um interglacial (os períodos entre vagas de frio) - pode ter sido o empurrão que fez o sistema climático regressar a um estado frio.
É importante esclarecer que a nossa investigação se concentrou no pico de platina e não avaliou outras linhas de evidência associadas a um impacto extraterrestre, como esférulas (fragmentos esféricos de rocha fundida) e “black mats” (camadas escuras misteriosas no solo).
Dito isto, com base na nossa análise dos novos resultados e dos dados já existentes, uma grande erupção vulcânica no hemisfério norte parece ser a explicação mais simples para o Evento Younger Dryas.
Compreender os gatilhos climáticos do passado é essencial para antecipar o que vem a seguir. Embora a probabilidade de um grande impacto de meteorito ou de uma grande erupção vulcânica num ano qualquer seja baixa, eventos desse tipo são, a longo prazo, praticamente certos.
Por isso, saber como o clima da Terra reagiu no passado é fundamental para nos prepararmos para as consequências do próximo grande acontecimento.
James Baldini, Professor de Ciências da Terra, Universidade de Durham
Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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