Uma nova pesquisa sugere fortemente que os distintos 'eventos de oxigenação' que criaram a atmosfera respirável da Terra aconteceram espontaneamente, em vez de ser uma consequência de revoluções biológicas ou tectônicas.

O estudo da University of Leeds, publicado no jornal Ciência , não apenas ilumina a história do oxigênio em nosso planeta, dá uma nova visão sobre a prevalência de mundos oxigenados diferentes do nosso.

A Terra primitiva não tinha oxigênio em sua atmosfera ou oceanos até cerca de 2,4 bilhões de anos atrás, quando o primeiro dos três principais eventos de oxigenação ocorreu. As razões para esses aumentos 'graduais' de oxigênio na Terra têm sido objeto de debate científico contínuo.

Em um novo estudo, Os pesquisadores de Leeds modificaram um modelo conceitual bem estabelecido de biogeoquímica marinha para que pudesse percorrer toda a história da Terra, e descobriu que produziu os três eventos de oxigenação por si só.

Suas descobertas sugerem que, além dos primeiros micróbios fotossintéticos e do início das placas tectônicas - ambas estabelecidas há cerca de três bilhões de anos -, era simplesmente uma questão de tempo antes que o oxigênio atingisse o nível necessário para sustentar vidas complexas.

Essa nova teoria aumenta drasticamente a possibilidade de mundos com alto teor de oxigênio existirem em outros lugares.

Lewis Alcott, autor principal do estudo, um pesquisador de pós-graduação na School of Earth and Environment em Leeds, disse:"Esta pesquisa realmente testa nossa compreensão de como a Terra se tornou rica em oxigênio, e assim tornou-se capaz de sustentar uma vida inteligente.

“Com base neste trabalho, parece que os planetas oxigenados podem ser muito mais comuns do que se pensava, porque eles não requerem múltiplos - e muito improváveis ​​- avanços biológicos, ou acontecimentos fortuitos da tectônica. "

O primeiro "Grande Evento de Oxidação" ocorreu durante a era Paleoproterozóica - cerca de 2,4 bilhões de anos atrás. Os eventos subsequentes de oxigenação no atacado ocorreram na era Neoproterozóica há cerca de 800 milhões de anos e, finalmente, na Era Paleozóica há cerca de 450 milhões de anos, quando o oxigênio atmosférico subiu aos níveis atuais.

Animais de grande porte com alta demanda de energia requerem altos níveis de oxigênio, e evoluiu logo após a última dessas etapas, em última análise, evoluindo para dinossauros e mamíferos.

Atualmente, as duas teorias prevalecentes sugerem que os impulsionadores desses eventos de oxigenação foram ou etapas principais em revoluções biológicas - onde a evolução de formas de vida progressivamente mais complexas, essencialmente oxigenação "bioengenharia" para níveis mais elevados - ou revoluções tectônicas - onde o oxigênio aumentou devido a mudanças no estilo de vulcanismo ou composição da crosta.

O novo estudo, em vez disso, destaca um conjunto de feedbacks que existem entre o fósforo global, ciclos de carbono e oxigênio, que são capazes de conduzir mudanças rápidas nos níveis de oxigênio atmosférico e oceânico sem exigir qualquer mudança 'gradual' na tectônica ou na biologia.

Co-autor do estudo, Professor Simon Poulton, também da School of Earth and Environment de Leeds disse:"Nosso modelo sugere que a oxigenação da Terra a um nível que pode sustentar vida complexa era inevitável, uma vez que os micróbios que produzem oxigênio evoluíram. "

Seu modelo de feedback do 'sistema terrestre' reproduz o padrão de oxigenação de três etapas observado quando conduzido unicamente por uma mudança gradual das condições de superfície redutoras para oxidantes ao longo do tempo. As transições são impulsionadas pela forma como o ciclo do fósforo marinho responde às mudanças nos níveis de oxigênio, e como isso afeta a fotossíntese, que requer fósforo.

Autor sênior, Dr. Benjamin Mills, que lidera o grupo de modelagem biogeoquímica em Leeds, disse:"O modelo demonstra que uma oxigenação gradual da superfície da Terra ao longo do tempo deve resultar em eventos de oxigenação distintos na atmosfera e nos oceanos, comparáveis ​​àqueles vistos no registro geológico.

“Nosso trabalho mostra que a relação entre o fósforo global, os ciclos do carbono e do oxigênio são fundamentais para a compreensão da história da oxigenação da Terra. Isso pode nos ajudar a entender melhor como um planeta diferente do nosso pode se tornar habitável. "

O artigo "Oxigenação Stepwise Earth é uma propriedade inerente do ciclo biogeoquímico global" é publicado online em Ciência em 10 de dezembro de 2019.