Pequenas incubadoras foram usadas para simular as primeiras condições da Terra, rastrear a diversidade microbiana e as emissões de metano em um período de 500 dias. Crédito:Rob Felt, Georgia Tech
Durante grande parte de seus primeiros dois bilhões de anos, A Terra era um lugar muito diferente:o oxigênio era escasso, vida microbiana governada, e o sol estava significativamente mais escuro do que hoje. No entanto, o registro da rocha mostra que vastos mares cobriram grande parte da Terra primitiva sob o fraco sol jovem.
Os cientistas há muito debatem o que impediu esses mares de congelar. Uma teoria popular é que gases potentes como o metano - com muito mais poder de aquecimento do que o dióxido de carbono - criaram uma atmosfera de efeito estufa mais densa do que a necessária para manter a água líquida hoje.
Na ausência de oxigênio, ferro acumulado em oceanos antigos. Sob os processos químicos e biológicos corretos, este ferro enferrujou da água do mar e circulou muitas vezes por um circuito complexo, ou "roda ferrosa". Alguns micróbios podem "respirar" essa ferrugem para vencer outros, como aqueles que produziram metano. Quando a ferrugem era abundante, uma "cortina de ferro" pode ter suprimido as emissões de metano.
"Os ancestrais dos modernos micróbios produtores de metano e respiradores de ferrugem podem ter lutado por muito tempo pelo domínio em habitats amplamente governados pela química do ferro, "disse Marcus Bray, um Ph.D. em biologia candidato no laboratório de Jennifer Glass, professor assistente na Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas do Instituto de Tecnologia da Geórgia e investigador principal do estudo financiado pelo Programa de Exobiologia e Biologia Evolutiva da NASA. A pesquisa foi publicada no jornal Geobiologia em 17 de abril, 2017
Marcus Bray (esquerda), um Ph.D. em biologia candidato e Jennifer Glass, professor assistente na Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas do Georgia Institute of Technology, são mostrados no laboratório onde minúsculas incubadoras simulavam as condições da Terra primitiva. Crédito:Rob Felt, Georgia Tech
Usando lama retirada do fundo de um lago tropical, pesquisadores da Georgia Tech ganharam uma nova compreensão de como os micróbios antigos produziam metano, apesar dessa "cortina de ferro".
Colaborador Sean Crowe, professor assistente da University of British Columbia, coletou lama das profundezas do Lago Matano, na Indonésia, um ecossistema rico em ferro anóxico que imita com exclusividade os primeiros oceanos. Bray colocou a lama em pequenas incubadoras simulando as condições da Terra primitiva, e rastreou a diversidade microbiana e as emissões de metano por um período de 500 dias. O metano mínimo foi formado quando a ferrugem foi adicionada; sem ferrugem, micróbios continuaram produzindo metano por meio de diluições múltiplas.
Extrapolando essas descobertas para o passado, a equipe concluiu que a produção de metano poderia ter persistido em manchas livres de ferrugem em mares antigos. Ao contrário da situação nos oceanos bem arejados de hoje, onde a maior parte do gás natural produzido no fundo do mar é consumido antes de chegar à superfície, a maior parte desse antigo metano teria escapado para a atmosfera para reter o calor do sol nascente.