No início de agosto de 2017, uma equipe de cientistas da Universidade de São Paulo (USP), a Universidade de Campinas (UNICAMP) no Brasil e o Instituto de Pesquisa para o Desenvolvimento da França (IRD) começaram a perfurar poços e analisar sedimentos retirados da Cratera de Colônia, uma depressão localizada na zona sul da cidade de São Paulo, com diâmetro de 3,6 km, profundidades de até 450 me uma área de 10,2 km ² . O objetivo era reconstruir os últimos 1 milhão de anos da biosfera e do bioma da Mata Atlântica naquela área.

"O acúmulo de sedimentos foi possível ao longo do Quaternário [nos últimos 2,6 milhões de anos] por causa do formato da tigela. Os 50 m de sedimento que estamos amostrando conterão registros dos últimos 800, 000 a 1 milhão de anos, "disse André Oliveira Sawakuchi. Sawakuchi integra a equipe do projeto e chefia o Laboratório de Espectrometria Gama e Luminescência do Instituto de Geociências da USP.

Os equipamentos do laboratório foram adquiridos com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), e este laboratório é uma das instalações onde os materiais serão analisados. “A análise será feita em laboratórios da USP e em países como a Suíça, França, os Estados Unidos e Alemanha, "disse Marie-Pierre Ledru, um pesquisador do IRD, que compartilha a coordenação do projeto com Sawakuchi.

Os pesquisadores estão analisando os núcleos de quaisquer micróbios, pólen, isótopos, gases de efeito estufa e algas, bem como para outros itens presos no sedimento. Tudo isso é uma evidência das variações nas quantidades de luz solar recebidas pelo planeta que ocasionaram os diversos ciclos glacial-interglaciais da história do planeta e os impactos dos períodos úmido e seco na Mata Atlântica.

"As perguntas que tentamos responder têm a ver com esses ciclos naturais que fazem parte do clima da Terra. Nos últimos 800, 000 anos, houve glaciações aproximadamente a cada 100, 000 anos. Nosso projeto de pesquisa tem várias frentes, e vamos obter uma análise abrangente deste período, "disse Patricia Roeser, outro membro da equipe do projeto e pesquisador do Centro Europeu para Pesquisa e Educação em Geociências Ambientais (CEREGE) na França.

As amostras de sedimento coletadas na Cratera Colônia são muito ricas em informações sobre o que ocorreu na área e como o bioma Mata Atlântica respondeu às mudanças climáticas. Ao analisar os compostos orgânicos e isótopos (formas de elementos químicos) no sedimento, os pesquisadores podem determinar muito sobre o tipo de cobertura vegetal e até mesmo a composição da chuva que caiu há milhares de anos.

"As plantas absorvem isótopos de hidrogênio da chuva, então os vestígios de plantas presas no sedimento representam uma espécie de arquivo climático, "Disse Sawakuchi. Outra fonte de informação sobre o passado da Mata Atlântica é o pólen encontrado em núcleos de sedimentos, a partir do qual os cientistas podem tirar conclusões sobre a diversidade da flora.

A análise dos gases aprisionados nos poros do sedimento permite a investigação das comunidades de micróbios do subsolo, que produzem gases de efeito estufa, como dióxido de carbono e metano.

"Pesquisas desse tipo foram feitas para florestas temperadas, mas muito poucas áreas tropicais foram estudadas desta forma, "diz Ledru." As informações obtidas referem-se não apenas à floresta em si, mas também à quantidade de chuvas e aos períodos de seca e chuva mais intensas. "

O projeto está sendo executado em três etapas. O primeiro é a perfuração e coleta de amostra de núcleo. A segunda é a análise de gases de efeito estufa e microbiologia. “O local de perfuração fica a 100 m do nosso minilaboratório. O material chega ao minilaboratório, onde as amostras são divididas em subamostras menores. Devemos fazer isso rápido para evitar contaminação. As amostras são enviadas para pesquisadores em vários países, "disse Roeser, quem é responsável pela análise in situ.

Esta terceira etapa envolve a análise de remanescentes, como isótopos, pólen e algas por especialistas em centros de pesquisa em diversos países. "Depois disso, os núcleos serão devolvidos ao Brasil para armazenamento no arquivo da USP, "disse Ledru." É um projeto interdisciplinar com 17 pesquisadores especializados em diferentes áreas. "

O projeto de pesquisa, chamado Tropicol, não é a primeira a estudar a vegetação da Cratera da Colônia. A área vem sendo estudada desde 1960, mas o foco inicial era como a cratera foi formada, provavelmente por um meteorito. Os estudos com foco no clima e na vegetação começaram na década de 1980.

"Não há muitas pesquisas desse tipo no mundo, "Roeser disse." Perfuração profunda continental para estudar a atividade microbiana, ao contrário de pesquisas oceânicas, começou há menos de dez anos. Os primeiros resultados mostraram uma ligação entre os ciclos glacial-interglacial e tipos de comunidades microbianas. Estamos curiosos para ver os resultados das análises, o que vai mostrar se este também é o caso da Cratera Colônia. "

Perfuração em 2014, no âmbito do Projeto Temático "Dimensões US-BIOTA São Paulo", produziu núcleos de 14 m de sedimento, registrando os últimos 250, 000 anos. Nesse caso, os cientistas descobriram que havia um lago na cratera por um longo período. Eles estimaram que a mudança de um lago para um pântano ocorreu aproximadamente 120, 000 anos atrás.

“Sabemos que o sedimento é rico em pólen e matéria orgânica, tudo isso é um bom material para estudar a evolução da Mata Atlântica, "Disse Sawakuchi." Outro fato interessante é que em profundidades abaixo de 11 m, encontramos camadas de sedimentos no fundo do lago. A maior parte do enchimento sedimentar da cratera é desse tipo, o que significa que a cratera foi um lago durante grande parte de sua vida. "

A cratera também é conhecida por ter uma espessura máxima de 450 m de sedimento acumulado. "O objetivo futuro é perfurar para coletar testemunhos desses 450 m, "Ledru disse." Será então possível amostrar a rocha do embasamento no fundo da cratera para definir se ela realmente foi causada pelo impacto de um meteorito. As imagens de satélite da cratera não deixam dúvidas, mas este estudo trará a confirmação da rocha, "Ledru disse.

Ela acrescentou que o material coletado na cratera pode ser usado em novos estudos sobre as mudanças climáticas e a Mata Atlântica.

"Para pesquisas futuras, estamos interessados ​​em estudar como as mudanças na energia solar afetam a biodiversidade, criando processos de extinção e emergência de espécies. Esses processos ainda são mal compreendidos. Não temos respostas sobre os processos naturais de extinção, e atualmente estamos passando por uma extinção em massa causada em grande parte por humanos, "Ledru disse.

O planeta está passando por uma nova fase do ciclo solar, em que a atividade do Sol se torna mais intensa em intervalos de aproximadamente 11 anos, enquanto ao mesmo tempo, gases de efeito estufa estão em níveis elevados. “Será importante determinar os efeitos dessas variações na energia solar sobre a camada inferior da floresta tropical, "Ledru disse." Podemos então saber como as variações de energia podem impactar futuras extinções e emergências de espécies, fazendo uma ligação entre o passado e a era presente em que a atividade humana está criando algo completamente novo na Terra. Ainda é apenas uma nova possibilidade de pesquisa. Estudos de climas, paleoclimas e paleobiologia precisam de vários indicadores, como os capturados na Cratera da Colônia. "