As Ilhas Galápagos são o lar de uma enorme diversidade de plantas e animais que não são encontrados em nenhum outro lugar do mundo. Mas por que isso é, e quando tudo começou, permanece uma questão em aberto.

Agora os cientistas podem ter pelo menos mais uma peça do quebra-cabeça. De acordo com um novo estudo publicado hoje em Cartas da Terra e da Ciência Planetária , a formação geológica de uma parte específica do arquipélago - a parte responsável pela enorme biodiversidade - formada, aproximadamente 1,6 milhão de anos atrás.

O principal autor do estudo é CIRES Fellow Kris Karnauskas, quem você diria que tem uma queda por essas ilhas. Ele os estudou extensivamente, autor de seis artigos científicos revisados ​​por pares com "Galápagos" no título. Mas uma questão em particular o incomodava:Quando Galápagos se tornou Galápagos?

"Eu perguntei e não consegui uma resposta direta, "diz Karnauskas, que também é professor assistente no Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceânicas da University of Colorado Boulder. "Meus amigos geólogos disseram que há algo entre meio milhão a vinte milhões de anos atrás, dependendo de qual recurso estamos falando. "

A idade de uma determinada ilha, ou mesmo toda a cadeia, não era bem o que Karnauskas estava procurando. "Não fiquei muito interessado em saber quando a primeira ilha surgiu na superfície, mas quando este ecossistema se desenvolveu, ", diz ele. Ele queria apontar o evento geológico ou o momento que transformou Galápagos de apenas mais um conjunto de ilhas oceânicas comuns em um dos pontos com maior diversidade biológica do mundo." Essa não é a maneira usual de fazer perguntas em geologia, nem se presta à caixa de ferramentas usual. "

Para começar com o básico, as Galápagos ficam na placa tectônica de Nazca, na costa da América do Sul. A placa está se movendo lentamente de oeste para leste (cerca de 4 cm a cada ano), e está viajando por um ponto de acesso, um ponto em que o magma do núcleo da Terra faz todo o caminho através da crosta, formando ilhas vulcânicas. A mais antiga das ilhas Galápagos, agora erodido e não mais acima da água, tem milhões de anos; a ilha mais jovem, mais a oeste, atualmente fica no topo do ponto de acesso.

Karnauskas e seus colegas levantaram a hipótese de que o evento crítico que causou uma explosão biológica nas Galápagos aconteceu quando a Corrente Subterrânea Equatorial (EUC) começou a colidir com o arquipélago. O EUC é uma corrente que, por causa das leis da física - a forma da Terra e a maneira como ela gira - está virtualmente preso ao equador. Mas o que acontece quando algo fica no caminho?

“Foi o que aconteceu com Galápagos, "diz Karnauskas. Em algum momento, uma ilha grande o suficiente (ou possivelmente um agrupamento delas) ergueu-se do fundo do mar alto o suficiente para bloquear a corrente. Hoje, é a ilha de Isabela que cumpre esse papel. “É um puro acidente da geografia que Isla Isabela seja tão grande e fique bem no equador, exatamente onde o EUC está tentando passar. Isso é o suficiente para dirigir frio, água rica em nutrientes até a superfície, onde pode alimentar a produtividade marinha. Podemos ver isso facilmente hoje do espaço; a água é muito fria e produtiva logo a oeste de Galápagos, ao longo da costa de Isabela. Não é nenhuma surpresa que você encontrará todos os pinguins pulando na água lá. "

Descobrir exatamente quando as Galápagos bloquearam a EUC exigiu a ajuda de alguma comunidade paleoceanográfica. Karnauskas e seus colegas usaram dados previamente coletados de testemunhos de sedimentos - amostras profundas do fundo do mar - que foram retirados de locais de amostragem próximos às Ilhas Galápagos e à América do Sul. Os arquivos de dados, que são hospedados pelos Centros Nacionais de Informações Ambientais da NOAA Boulder, forneceu informações sobre as mudanças nas temperaturas da superfície do mar ao longo de milhões de anos.

Baixo e eis, aproximadamente 1,6 milhão de anos atrás, eles viram mudanças na composição química dos insetos fósseis no sedimento, sugerindo uma mudança significativa nessas temperaturas. A água fria que antes ressurgia na costa da América do Sul, de repente estava ressurgindo ao longo da costa oeste das Galápagos. Isso soou familiar para Karnauskas e co-autores; eles sabiam, por seus próprios experimentos com modelos conduzidos na última década, que essa era a impressão digital das Galápagos bloqueando a EUC. Co-autor Eric Mittelstaedt, Professor Assistente de Ciências Geológicas da Universidade de Idaho, em seguida, desenvolveu um novo modelo de computador da evolução geológica do arquipélago; combinando esse modelo com o modelo de circulação oceânica de Karnauskas, a equipe foi capaz de corroborar o momento de forma independente.

Naquele momento (geologicamente falando, claro), o ecossistema de Galápagos mudou para sempre. Uma vez que o EUC não podia mais seguir direto para o continente, parte dele correu para cima, carregando consigo aqueles frios, águas ricas em nutrientes para a superfície, e criando condições nas quais os peixes, plantas e pinguins que agora chamam a cadeia de ilhas de lar podem prosperar.

"Tipicamente, usamos restrições geológicas conhecidas para ajudar a explicar as mudanças anteriores no ambiente, como a circulação do oceano, "diz Karnauskas." Neste caso, invertemos o problema de cabeça para baixo, modelos combinados que normalmente não são combinados, e descobriu uma nova restrição para reunir o quadro mais amplo da evolução de, e por diante, as ilhas ao longo do tempo. Ele contribui com um ponto de dados exclusivo não apenas para geologia, mas também para ecologia e biogeografia - onde e quando a vida é distribuída. "