p Os cientistas pensam há muito tempo que o oxigênio apareceu na atmosfera inferior da Terra há 2,7 bilhões de anos, tornando a vida como a conhecemos possível. Um pesquisador da Rice University acrescentou evidências para apoiar esse número. p O registro de enxofre mantido por rochas antigas marca a mudança dramática na atmosfera do planeta que deu origem à vida complexa, mas as rochas são indicadores locais. Para o quadro geral, O biogeoquímico do arroz Mark Torres usou a água que flui e corrói as rochas como substituta.

p Torres, um professor assistente de arroz da Terra, ciências ambientais e planetárias, e seus colegas relatam em Nature Geoscience que o equilíbrio das anomalias do isótopo de enxofre na rocha arqueana, um marcador do "grande evento de oxigenação, "também pode ser reconhecida e medida nos rios que a erodem.

p Os pesquisadores coletaram amostras de água de dois dos poucos lugares da Terra onde a rocha arqueana é exposta em abundância:no Cráton Superior no Canadá e na África do Sul. Eles determinaram que, embora as amostras individuais de rocha ainda possam mostrar um desequilíbrio (as anomalias) dos isótopos de enxofre, uma análise cuidadosa da água que difunde e transporta enxofre de milhares de quilômetros de rocha para o oceano mostra que o conteúdo está em última análise em alinhamento com a assinatura de enxofre da Terra.

p "Mudanças na química podem dizer algo sobre o meio ambiente, e as rochas podem dizer se havia oxigênio em um determinado momento, "Torres disse." No início de nossa história, anomalias de isótopos de enxofre estão por todo o lugar. Então, cerca de 2,7 bilhões de anos atrás, eles desaparecem e nunca mais voltam. "

p O enxofre é um marcador porque quatro isótopos estáveis, conhecido por suas massas moleculares de 32, 33, 34 e 36, pode apresentar diferentes comportamentos quando presentes na atmosfera. "A maior parte do enxofre é massa 32, mas existem pequenas quantidades de outras massas, "Torres disse.

p A luz ultravioleta do sol reagiu com o gás enxofre e o dividiu em compostos separados com isótopos mais pesados ​​e mais leves. Eventualmente, esses compostos afundaram e permanecem nas rochas que se formaram na época.

p "Mas há uma coisa estranha:rochas realmente velhas têm mais enxofre 33 do que poderíamos esperar, com base nas massas relativas, "Torres disse." Porque 33 é um mais pesado do que 32, deveríamos ser capazes de prever facilmente suas abundâncias relativas usando a físico-química. Mas, descobrimos que 33 é muito mais abundante do que o esperado. É por isso que chamamos de anomalia. "

p Quando o oxigênio apareceu, ele absorveu a luz ultravioleta e extinguiu a reação de enxofre, como visto na rocha. Está tudo muito bem, Torres disse, mas a teoria não leva em conta o enxofre anômalo que continuou a vazar da rocha arqueana para as águas superficiais, ser carregada para o oceano e então condensar em uma nova rocha que também teria a anomalia.

p "Essa reciclagem de rocha antiga foi uma forma de perpetuar a anomalia, mesmo após o surgimento do oxigênio, ", disse ele. Os pesquisadores suspeitaram que a persistência da anomalia poderia confundir a compreensão do momento do aumento do oxigênio em até 100 milhões de anos.

p Não fez, eles descobriram, mas não foi fácil. A equipe incluiu pesquisadores do California Institute of Technology e do Center for Petrographic and Geochemical Research em Nancy, França. Os membros coletaram dezenas de amostras de sites canadenses para ir junto com as amostras sul-africanas que eles já tinham e checaram sua assinatura de enxofre após eliminar os efeitos dos contaminantes da chuva de ácido sulfuroso, sal e poeira de estradas que derretem o gelo de operações de mineração locais. Mas seus cálculos finais mostraram um equilíbrio robusto em 33-enxofre coletado pelo escoamento do rio em uma ampla área.

p "Nosso esforço nos permite ter certeza de que temos o momento certo para este grande evento de oxidação, então agora podemos começar a entender os mecanismos, "Torres disse." Se você pensar sobre todo o alcance da história da Terra, 100 milhões de anos é pequeno, mas na linha do tempo evolucionária dos organismos, importa."