Mamíferos comedores de grama, incluindo tatus do tamanho de Volkswagens, tornou-se mais diversificado na América do Sul há cerca de 6 milhões de anos, porque as mudanças na circulação atmosférica provocaram mudanças no clima e na vegetação, de acordo com uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade do Arizona.

Os geocientistas já sabiam que a Terra estava esfriando de 7 a 5,5 milhões de anos atrás, um período conhecido como Mioceno Superior.

Contudo, as mudanças no clima do oceano durante esse tempo foram mais bem compreendidas do que as mudanças no clima continental, disse a autora principal Barbara Carrapa, professor e chefe do departamento de geociências da UA.

A nova pesquisa mostra que cerca de 7 a 6 milhões de anos atrás, a circulação atmosférica tropical global conhecida como circulação Hadley intensificou-se. Como resultado, o clima da América do Sul ficou mais seco, as pastagens subtropicais se expandiram e o número de espécies de mamíferos que eram boas em comer gramíneas aumentou.

Carrapa e seus colegas usaram um modelo de computador para descobrir que a circulação Hadley havia se fortalecido no final do Mioceno, alterando o clima. Eles então compararam as previsões do modelo do clima anterior com os arquivos naturais de chuva e vegetação armazenados em solos antigos. As previsões do modelo estão de acordo com os arquivos naturais.

"Encontramos uma forte correlação entre essa grande mudança no clima do final do Mioceno e a circulação que afetou a ecologia - as plantas e os animais, "ela disse." Isso tem implicações para a evolução do ecossistema. "

Carrapa disse que a nova pesquisa - uma mistura incomum de paleontologia de mamíferos, a geoquímica de solos antigos e modelos de computador do clima global - fornece uma nova compreensão do final do Mioceno, uma época em que ecossistemas quase modernos se estabeleceram.

O papel, "Respostas ecológicas e hidroclimas ao fortalecimento da circulação de Hadley na América do Sul durante o resfriamento do Mioceno Superior, "por Carrapa, Mark Clementz da Universidade de Wyoming em Laramie e Ran Feng da Universidade de Connecticut em Storrs está programada para publicação na semana de 29 de abril no Proceedings of the National Academy of Sciences . A National Science Foundation financiou a pesquisa.

Os geocientistas usam a geoquímica de solos antigos, especificamente formas dos elementos oxigênio e carbono, para inferir a precipitação passada e a vegetação. Os pesquisadores pensaram que a precipitação no momento em que o solo se formou era principalmente uma função da topografia e elevação do local.

Carrapa queria testar essa ideia observando a geoquímica de solos antigos em uma escala continental. Ela se juntou a seu colega de longa data Clementz, um paleontólogo.

Os pesquisadores compilaram os dados publicados da proporção oxigênio-18 / oxigênio-16 e proporção carbono-13 / carbono-12 de solos antigos cobrindo uma ampla faixa da América do Sul - de 15 graus de latitude sul a 35 graus de latitude sul, ou sobre a mudança de La Paz, Bolívia a Buenos Aires, Argentina. Mudanças na proporção de oxigênio fornecem informações sobre a precipitação anterior, enquanto as mudanças na proporção de carbono indicam quais plantas estavam crescendo na época.

Clementz vasculhou a literatura publicada e fez o que Carrapa chamou de "... um trabalho incrível de reunir todos os dados para que pudéssemos analisá-los de forma abrangente."

Os resultados foram surpreendentes, Disse Carrapa. As mudanças na geoquímica do solo durante o final do Mioceno mudaram nas faixas latitudinais de norte a sul, indicando uma causa subjacente que abrange grande parte da América do Sul, não apenas mudanças locais na elevação ou topografia.

Os dois pesquisadores pensaram que as mudanças sistemáticas na geoquímica do solo estavam relacionadas às mudanças no clima, então eles pediram a Feng para ajudá-los aplicando o modelo climático global que ela usou para pesquisas.

Feng carregou informações conhecidas sobre o clima do Mioceno ao final do Mioceno, incluindo as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono e as temperaturas do oceano, no modelo de computador e, em seguida, pediu-lhe para simular três versões diferentes do clima do Mioceno tardio - não muito mais frio, resfriador, e muito mais legal do que antes. Em cada caso, a simulação indicou que geoquímica do solo teria ocorrido sob aquele regime climático.

A equipe descobriu que a geoquímica dos solos antigos da América do Sul prevista pelo modelo corresponde à geoquímica das amostras de solo reais.

Feng descobriu que a circulação de Hadley na Terra se intensificou de 7 a 6 milhões de anos atrás.

"Os registros compilados por Barbara e Mark podem ser explicados por uma mudança significativa na força da circulação de Hadley, " ela disse.

O trabalho de Feng com o modelo climático global mostra como o clima do passado poderia ter criado os padrões que a equipe estava vendo na geoquímica do solo, Clementz disse.

A proporção de carbono dos solos antigos reflete a vegetação da época e indica que no final do Mioceno, as pastagens estavam se expandindo conforme o clima mudava.

"Durante o final do Mioceno, as coisas estão começando a secar, particularmente na zona sul de 25-30 graus, "Ele disse." Há também um aumento no número de animais com dentes de coroa alta ou sempre em crescimento. "

Gramíneas contêm sílica, uma substância abrasiva, É por isso que os herbívoros têm dentes de coroa alta ou dentes que continuam a crescer. Os mamíferos que se tornaram mais prevalentes no final do Mioceno incluíam tatus gigantes e animais parecidos com rinocerontes e também mamíferos menores, ele disse.

Carrapa disse, "Olhar para passados ​​geológicos é como olhar para planetas diferentes. O estado da Terra que vemos hoje é muito diferente da Terra de 10 milhões de anos atrás, 6 milhões de anos atrás - é um planeta diferente. Você tem a possibilidade de olhar para um planeta diferente através das lentes do tempo, e com o registro geológico podemos fazer isso. "