Há cerca de sete milhões de anos, o oceano junto à América do Sul entrou numa fase de transformação. Microalgas chamadas diatomáceas passaram a proliferar em grande escala.
Em paralelo, as baleias aumentaram de tamanho, o oceano profundo começou a reter mais nutrientes e, gradualmente, o planeta iniciou um arrefecimento lento.
Durante décadas, os cientistas tentaram perceber o que desencadeou esta rede complexa de mudanças no Mioceno Tardio.
Um novo estudo sugere que havia um protagonista óbvio, mas subestimado: os próprios Andes - mais concretamente, o vulcanismo explosivo que contribuiu para a sua formação.
Sob a liderança de Barbara Carrapa, da Universidade do Arizona, a equipa reuniu fósseis, dados químicos e modelos para indicar que a cinza vulcânica poderá ter desempenhado um papel no arrefecimento do planeta.
Vulcões acrescentam nutrientes aos oceanos
Os Andes constituem o arco vulcânico activo mais longo do planeta e, no Mioceno Tardio, estavam particularmente agitados.
O Complexo Vulcânico Altiplano-Puna, o maior sistema activo de magma silícico da Terra, originou supererupções sucessivas, com um pico de actividade entre 8 e 4 milhões de anos atrás.
Quando essas erupções ocorriam, libertavam colunas de cinza muito fina que transportavam aquilo de que o oceano aberto mais necessita: ferro, fósforo e silício.
As diatomáceas - que constroem as suas “cascas” a partir de sílica - beneficiam de forma especial deste tipo de enriquecimento.
“Quando se coloca no oceano uma grande quantidade de nutrientes muito importantes provenientes dos vulcões, os produtores primários vão enlouquecer, porque, de repente, passam a ter muitos nutrientes disponíveis e isso, por sua vez, vai afectar todo o ecossistema marinho”, disse Carrapa.
A própria configuração geográfica ajudou a amplificar o efeito. Ventos de oeste transportaram cinzas andinas para leste, atravessando o Atlântico Sul e alcançando o Oceano Austral, enquanto uma parte se depositou mais perto, no Pacífico.
A vida oceânica cresce e muda
Os fósseis registam sinais claros desta viragem. Em sedimentos do Oceano Austral, observa-se um aumento acentuado de diatomáceas durante o Mioceno Tardio.
Há picos inequívocos de produtividade há cerca de 6 milhões e 4.5 milhões de anos. Estes períodos coincidem com grandes episódios eruptivos nos Andes.
As baleias também evidenciam uma mudança marcante. As baleias de barbas começaram a tornar-se muito maiores por volta de sete milhões de anos atrás. Em média, passaram de cerca de 4,9 metros (cerca de 16 pés) para aproximadamente 11,9 metros (cerca de 39 pés).
As maiores baleias actuais - incluindo a baleia-azul, que pode atingir cerca de 30 metros (cerca de 98 pés) - remetem a origem desta dimensão extraordinária para essa época.
Ao longo da costa do Pacífico do Peru e do Chile, o registo sedimentar revela um lado mais sombrio. A Formação Pisco, no Peru, e depósitos semelhantes no Chile incluem autênticos “cemitérios” de baleias.
Nesses locais, preservam-se grandes quantidades de mamíferos marinhos. Os investigadores associam estas mortalidades a florações de algas nocivas repetidas. Nas mesmas rochas, surgem camadas de cinza vulcânica provenientes de erupções andinas.
Efeitos que se propagam a nível global
Para avaliar se a cinza dos Andes poderia fornecer nutrientes suficientes, a equipa recorreu a modelos computacionais. Um deles, chamado HYSPLIT, indicou que a cinza vinda da região de Altiplano-Puna tende a deslocar-se sobretudo para leste, entrando no Atlântico Sul e prosseguindo para além dessa área.
“Para ilustrar a nossa abordagem, diríamos: ‘Vamos começar a fazer os Andes entrarem em erupção de propósito e ver o que acontece’”, afirmou Kaustubh Thirumalai, professor associado no Departamento de Geociências da Universidade do Arizona.
“E o que descobrimos foi que há outro componente que não estava realmente a ser valorizado: a biologia do oceano responde, com efeitos de retroacção no clima a nível mundial.”
O Community Earth System Model simulou quatro erupções espaçadas por 75 anos.
Em cada simulação, o crescimento de diatomáceas à superfície do oceano mais do que duplicou em dois anos. Depois disso, o oceano removeu mais dióxido de carbono da atmosfera.
Sistemas que sustentaram o arrefecimento
Para analisar escalas temporais mais longas, a equipa recorreu ao modelo cGENIE, que acompanha alterações do carbono ao longo de milhares de anos.
Erupções repetidas a cada 75 anos baixaram o dióxido de carbono atmosférico em cerca de nove partes por milhão ao longo de 2,000 anos.
Quando as erupções eram mais frequentes, os eventos maiores e o aporte de poeiras mais elevado, a redução aumentava para cerca de 15 partes por milhão em 20,000 anos.
Uma diminuição de 15 partes por milhão pode parecer reduzida. Ainda assim, combinada com outros efeitos de retroacção, é provável que tenha influenciado o clima. Ao mesmo tempo, o rio Amazonas começou a fornecer mais nutrientes ao oceano.
A Corrente de Humboldt intensificou-se. As baleias também terão contribuído, ao reciclar nutrientes e ao deslocar carbono dentro do oceano.
Vulcões ajudam a arrefecer a Terra
A Late-Miocene Carbon Isotope Shift, a Biogenic Bloom e o arrefecimento ocorreram em simultâneo. Este intervalo coincide com o auge da actividade vulcânica nos Andes.
“Quando se consideram os efeitos biológicos da fertilização do oceano pelos vulcões, conseguimos ver uma bela correlação entre o vulcanismo andino e todas essas mudanças que estão a acontecer no oceano”, disse Carrapa.
A investigadora acrescentou ainda que, em conjunto com a Corrente de Humboldt, estas condições criaram o cenário ideal: a cinza, ao atingir as zonas certas, poderia desencadear a produção primária e, com o tempo, afectar ecossistemas marinhos inteiros, incluindo as baleias.
“Este trabalho melhora a nossa compreensão de como processos naturais podem regular o clima da Terra, o que é directamente relevante para antecipar futuras alterações climáticas e os seus impactos na sociedade”, afirmou o co-autor Mark Clementz, professor na Universidade do Wyoming.
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