Os cientistas há muito se perguntam como a atmosfera da Terra se enche de oxigênio. O geólogo Matthijs Smit da UBC e o parceiro de pesquisa Klaus Mezger podem ter encontrado a resposta em rochas continentais que têm bilhões de anos.

"A oxigenação estava esperando para acontecer, "disse Smit." Tudo o que poderia ter sido necessário era que os continentes amadurecessem. "

A atmosfera inicial da Terra e os oceanos eram desprovidos de oxigênio livre, embora minúsculas cianobactérias estivessem produzindo o gás como um subproduto da fotossíntese. O oxigênio livre é o oxigênio que não está combinado com outros elementos, como carbono ou nitrogênio, e organismos aeróbicos precisam disso para viver. Uma mudança ocorreu há cerca de três bilhões de anos, quando pequenas regiões contendo oxigênio livre começaram a aparecer nos oceanos. Então, cerca de 2,4 bilhões de anos atrás, o oxigênio na atmosfera aumentou repentinamente em cerca de 10, 000 vezes em apenas 200 milhões de anos. Este período, conhecido como o Grande Evento de Oxidação, mudou completamente as reações químicas na superfície da Terra.

Smit, um professor do departamento da Terra da UBC, oceano e ciências atmosféricas, e colega, professor Klaus Mezger da Universidade de Berna, sabiam que a composição dos continentes também mudou nesse período. Eles começaram a encontrar um link, olhando atentamente para registros detalhando a geoquímica de xistos e tipos de rochas ígneas de todo o mundo - mais de 48, 000 rochas que datam de bilhões de anos.

"Descobriu-se que uma mudança impressionante ocorreu na composição dos continentes ao mesmo tempo que o oxigênio livre estava começando a se acumular nos oceanos, "Smit disse.

Antes da oxigenação, os continentes eram compostos por rochas ricas em magnésio e com baixo teor de sílica - semelhantes ao que pode ser encontrado hoje em lugares como a Islândia e as Ilhas Faroe. Mas mais importante, essas rochas continham um mineral chamado olivina. Quando a olivina entra em contato com a água, ele inicia reações químicas que consomem oxigênio e o prendem. Provavelmente foi isso que aconteceu com o oxigênio produzido pelas cianobactérias no início da história da Terra.

Contudo, como a crosta continental evoluiu para uma composição mais parecida com a de hoje, a olivina praticamente desapareceu. Sem esse mineral para reagir com a água e consumir oxigênio, o gás finalmente foi autorizado a se acumular. Os oceanos eventualmente ficaram saturados, e o oxigênio cruzou para a atmosfera.

"Realmente parece ter sido o ponto de partida para a diversificação da vida como a conhecemos, "Smit disse." Depois dessa mudança, a Terra se tornou muito mais habitável e adequada para a evolução da vida complexa, mas isso precisava de algum mecanismo de gatilho, e é isso que podemos ter encontrado. "

Quanto ao que causou a mudança na composição dos continentes, esse é o assunto de um estudo contínuo. Smit observa que as placas tectônicas modernas começaram mais ou menos na mesma época, e muitos cientistas teorizam que existe uma conexão.

O estudo é publicado em Nature Geoscience .