Estudo internacional usou minerais preservados em zircões para reconstruir a ligação entre superfície, manto e origem da vida.
Antes de o oxigênio se tornar uma presença importante no ar, ele já deixava marcas no interior da Terra. A evidência foi encontrada em cristais de até 3,4 bilhões de anos, estudados por uma equipe internacional liderada pela Universidade de Portsmouth, no Reino Unido. O resultado, publicado em Nature Geoscience, indica que materiais oxidados da superfície eram levados para o manto terrestre muito antes da grande transformação da atmosfera.
A descoberta não significa que o planeta antigo tivesse uma atmosfera parecida com a atual. Durante a maior parte de sua história inicial, o ar e os oceanos continham pouco oxigênio livre. O que os pesquisadores identificaram foi a resposta química do interior da Terra a pequenas quantidades de oxigênio que já apareciam, de forma localizada e intermitente, na superfície.
Uma cápsula mineral preservada por bilhões de anos
Para investigar um passado tão remoto, os cientistas analisaram zircões, minerais resistentes capazes de permanecer praticamente inalterados por bilhões de anos. Alguns dos exemplares continham pequenos grãos de apatita presos em seu interior. Como ficaram isoladas dentro do zircão, essas apatitas conservaram parte das condições químicas existentes quando se formaram.
Os pesquisadores dataram os cristais com o uso de laser no laboratório de espectrometria de massas e ablação a laser da Universidade de Portsmouth. A equipe reuniu rochas antigas da Austrália, Finlândia, África do Sul, Brasil e Escócia. Depois da análise inicial no Reino Unido, as amostras foram levadas ao European Synchrotron Radiation Facility, em Grenoble, na França.
Segundo a Universidade de Portsmouth, o estudo identificou sinais de oxigênio no manto terrestre entre 3,4 bilhões e 3 bilhões de anos atrás, com presença contínua ao longo do intervalo analisado. A assinatura química alcançou níveis comparáveis aos atuais por volta de 2,1 bilhões de anos atrás.
Como o enxofre revelou a antiga presença de oxigênio
A pista principal estava no enxofre preso na apatita. A forma química desse elemento muda conforme a quantidade de oxigênio disponível no ambiente. Ao medir essa composição em cristais minúsculos, muitas vezes mais estreitos que um fio de cabelo, os cientistas conseguiram reconstruir as condições existentes quando os minerais se formaram.
O exame foi feito com um feixe de raios X muito fino e sensível. A técnica permitiu analisar vários cristais, reduzindo o risco de que o resultado fosse explicado por apenas uma amostra incomum. A estratégia também trouxe uma vantagem metodológica: a equipe usou o mesmo tipo de rocha ao longo de todo o período estudado, em vez de comparar materiais diferentes de épocas diferentes.
Essa escolha torna a comparação mais consistente. Diferenças entre rochas podem refletir características próprias de cada material, e não necessariamente uma mudança na química do planeta. Ao manter a base mineral semelhante, os autores puderam observar com mais segurança a evolução do sinal associado ao oxigênio.
O elo entre a superfície e o manto
A interpretação dos pesquisadores está ligada à subducção, processo no qual uma placa da crosta terrestre mergulha sob outra e transporta materiais da superfície para regiões profundas. Esse mecanismo faz parte da tectônica de placas, responsável por reciclar rochas, remodelar continentes e movimentar elementos químicos entre diferentes camadas do planeta.
O estudo sugere que algum tipo de subducção já estava funcionando entre 3,4 bilhões e 3 bilhões de anos atrás. Materiais que haviam interagido com o oxigênio na superfície eram carregados para o manto, deixando ali uma marca detectável. A mudança mostra que a química do interior da Terra e a química da superfície estavam conectadas bem antes de a atmosfera acumular grandes concentrações do gás.
Esse ponto é importante porque a tectônica de placas não aparece apenas como um processo geológico. Ela também pode ter ajudado a manter ciclos de nutrientes e condições ambientais capazes de sustentar a vida por longos períodos. Os autores, no entanto, não afirmam que o estudo encontrou a origem da vida nem que a tectônica foi o único fator responsável pela habitabilidade.
O que aconteceu antes da Grande Oxidação
O chamado Grande Evento de Oxidação ocorreu por volta de 2,3 bilhões de anos atrás e marcou o aumento duradouro do oxigênio na atmosfera terrestre. Ele costuma ser descrito como o momento em que o planeta começou a respirar, mas a nova pesquisa reforça que a história foi mais gradual do que essa imagem sugere.
Antes da grande oxidação, podem ter existido pequenos ambientes ricos em oxigênio, chamados de oásis de oxigênio. Esses espaços seriam localizados e temporários, em um planeta onde ainda havia pouca vida capaz de produzir o gás em escala global. As assinaturas encontradas nos minerais não mostram uma atmosfera oxigenada como a atual, mas indicam que o oxigênio já participava de reações entre superfície e interior.
Segundo a fonte responsável pelo estudo, a Terra apresentava sinais de oxidação no manto desde pelo menos 3,4 bilhões de anos atrás, muito antes do acúmulo atmosférico associado ao Grande Evento de Oxidação. Essa é a principal resposta factual da pesquisa: o interior do planeta reagia ao oxigênio superficial antes que o gás se tornasse abundante no ar.
Por que a descoberta importa para a Amazônia
O Brasil está entre os países de onde vieram as rochas analisadas. Isso aproxima a pesquisa da realidade geológica nacional, embora o estudo não tenha medido o oxigênio atual no Amazonas nem em outros estados da região amazônica. A conexão com a Amazônia está no próprio registro mineral: áreas antigas do território brasileiro preservam rochas formadas em fases muito remotas da história terrestre e podem contribuir para reconstruir a evolução do planeta.
Para leitores do Amazonas, Pará, Acre, Amapá, Roraima, Rondônia, Tocantins e Maranhão, o resultado ajuda a explicar por que minerais resistentes são tão valiosos para a ciência. Eles funcionam como arquivos naturais de processos que não podem ser observados diretamente. Em vez de acompanhar o passado por fósseis, os pesquisadores leem elementos químicos preservados dentro de cristais.
A pesquisa também amplia o contexto em que se estudam os terrenos antigos da Amazônia. A região reúne porções de crosta muito antigas, mas cada conclusão depende da idade, da origem e da preservação das rochas examinadas. O trabalho não permite atribuir automaticamente o mesmo comportamento químico a todas as formações amazônicas.
As perguntas que permanecem
O próximo desafio é entender com mais precisão quando a subducção começou, como ela funcionava na Terra primitiva e qual foi sua influência sobre os primeiros ambientes habitáveis. A pesquisa anterior da equipe, publicada em 2023 também em Nature Geoscience, já havia apontado uma conexão entre a atmosfera antiga e a química profunda durante o Grande Evento de Oxidação.
O novo estudo fortalece essa ligação ao recuar a análise para bilhões de anos antes. Ele não transforma uma hipótese sobre a origem da vida em prova definitiva, mas fornece uma evidência mineral de que superfície e manto interagiam desde uma fase muito antiga do planeta. Novas amostras e medições deverão testar se o padrão se repete em outras regiões e tipos de rocha.
Com informações da Universidade de Portsmouth.
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