Madrepérola ou nácar (pronuncia-se nay-ker), o lustroso, biomineral resistente como pregos que reveste algumas conchas, demonstrou ser um registro fiel da temperatura do oceano antigo.

Escrevendo online na quinta-feira, 15 de dezembro no jornal Cartas da Terra e da Ciência Planetária , uma equipe liderada pelo professor de física da Universidade de Wisconsin-Madison, Pupa Gilbert, descreve estudos dos atributos físicos do nácar em cascas modernas e fósseis, mostrando que o biomineral fornece um registro preciso da temperatura conforme o material é formado, camada sobre camada, em um molusco.

"Podemos correlacionar com muita precisão a espessura do comprimido de nácar com a temperatura, "diz Gilbert, explicando que a madrepérola é formada quando os moluscos colocam tabletes poligonais microscópicos do mineral aragonita como tijolos para construir camadas do biomineral brilhante.

O trabalho é importante porque fornece aos cientistas um método novo e potencialmente mais preciso de medir as temperaturas oceânicas antigas, aprimorando os métodos agora usados ​​com outros biominerais para extrair o registro das condições ambientais em que os materiais se formaram no passado distante.

"Todo mundo mede as temperaturas no mundo antigo usando proxies químicos, "diz Gilbert, métodos de referência que, por exemplo, use proporções de oxigênio isotópico preso em minúsculas conchas fósseis feitas por microrganismos marinhos conhecidos como Foraminíferos para obter um instantâneo das temperaturas do oceano no passado distante.

O método desenvolvido por Gilbert e seus colaboradores é extraordinariamente simples:usando apenas um microscópio eletrônico de varredura e uma seção transversal da casca, é possível medir a espessura das pastilhas microscópicas em camadas que compõem a nácar em uma concha. A espessura dos comprimidos, explica Gilbert, correlaciona-se com a temperatura do oceano medida em conchas modernas quando as temperaturas do oceano eram conhecidas no momento em que as conchas foram formadas.

O novo trabalho dos pesquisadores de Wisconsin, Harvard, e o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley oferece uma nova abordagem física para medir o clima do passado, diz Gilbert, um especialista em formação biomineral.

"Se o que você está medindo é uma estrutura física, você vê isso diretamente, "diz Gilbert." Você acabou de medir a espessura do comprimido de nácar, o espaçamento das linhas, e corresponde à temperatura. Quando a temperatura está mais quente, as camadas ficam mais grossas. "

O novo estudo analisou amostras de fósseis de nácar com até 200 milhões de anos de um molusco da família Pinnidae, ampla, moluscos de água salgada de crescimento rápido que vivem em ambientes oceânicos rasos. Hoje, como no passado distante, os bivalves são comuns em ambientes costeiros tropicais e temperados e plataformas continentais rasas.

O novo método é potencialmente mais preciso, Gilbert observa, porque a química das conchas fósseis pode ser alterada pela diagênese. A diagênese ocorre ao longo do tempo geológico, durante ou após a chuva de sedimentos nos leitos oceânicos para formar rochas sedimentares. Cascas fósseis podem se dissolver parcialmente e precipitar novamente como calcita, que preenche rachaduras no nácar de aragonita, distorcendo assim a análise química de uma amostra, se analisado como uma amostra global.

"Se a química muda após a morte de um fóssil, a química da formação não é necessariamente preservada, "diz Gilbert. Por outro lado, "se a estrutura física for alterada pela diagênese, você notará imediatamente que o nácar não está mais em camadas, e assim você saberá que não vale a pena analisar essa área. Se apenas alguns comprimidos de nácar forem preservados, sua espessura pode ser facilmente medida ", o que significa que a nova técnica pode aumentar os métodos geoquímicos atuais usados ​​para avaliar as temperaturas anteriores, e assim ajudar a reconstruir climas antigos, especialmente os ambientes marinhos rasos que preservam a maior parte dos registros fósseis de invertebrados do mundo.

A família de moluscos no novo estudo vive nos oceanos do mundo há mais de 400 milhões de anos, potencialmente deixando um registro claro das temperaturas do oceano em um passado distante. Para fins de avaliação do clima, o registro é valioso porque não apenas diz algo sobre o clima passado, mas os dados também podem ajudar os modeladores a prever futuras mudanças climáticas e ambientais.

"A única coisa que você pode fazer para entender o clima no futuro é olhar para o clima do passado, "Gilbert observa.