Shungite, uma rocha sedimentar única rica em carbono da Rússia, depositada 2 bilhões de anos atrás, contém pistas sobre as concentrações de oxigênio na superfície da Terra naquela época. Liderado pelo Professor Kurt Konhauser da Universidade de Alberta e Professor Kalle Kirsimäe da Universidade de Tartu, uma equipe de pesquisa internacional envolvendo outros colegas da França, Noruega, Rússia, e EUA, encontraram molibdênio incrivelmente alto, urânio, e concentrações de rênio, bem como taxas de isótopos de urânio elevadas em núcleos de perfuração que dissecam as rochas shungite. Esses vestígios de metais só são considerados comuns nos oceanos e sedimentos da Terra quando há oxigênio abundante ao redor. Os pesquisadores descobriram que essas concentrações de metais traço são incomparáveis ​​na história da Terra primitiva, sugerindo níveis elevados de oxigênio no momento em que a shungita foi depositada.

"O que é intrigante é que os modelos amplamente aceitos dos ciclos de carbono e oxigênio da Terra preveem que a shungita deveria ter sido depositada em um momento de rápida diminuição dos níveis de oxigênio, "diz Mänd, um Ph.D. candidato da Universidade de Alberta e principal autor do estudo.

A maioria dos cientistas concorda que os níveis de oxigênio atmosférico aumentaram significativamente cerca de 2,4 bilhões de anos atrás - conhecido como o Grande Evento de Oxidação (GOE) - e atingiram cerca de metade dos níveis modernos em cerca de 2,1 bilhões de anos. O GOE também foi acompanhado por uma mudança nas razões dos isótopos de carbono em rochas sedimentares. Para cientistas, isso se encaixa na história - as razões anômalas de isótopos de carbono refletem o soterramento de grandes quantidades de plâncton como matéria orgânica em sedimentos oceânicos, o que, por sua vez, leva à geração de oxigênio em excesso. Mas o entendimento que prevalece é que imediatamente após esse período de altas concentrações, os níveis de oxigênio diminuíram novamente e permaneceram baixos por quase um bilhão de anos durante a chamada 'meia-idade' da Terra.

"Novos testemunhos de perfuração que obtivemos na área do Lago Onega com o apoio da Universidade de Tartu e da Universidade de Tecnologia de Tallinn fornecem alguns dos melhores arquivos de rocha para decifrar as condições ambientais imediatamente após o GOE, "diz Kirsimäe, coordenador do trabalho de campo geológico.

"O que descobrimos contradiz a visão predominante - essencialmente, temos evidências claras de que os níveis de oxigênio atmosférico aumentaram ainda mais após o fim da anomalia do isótopo de carbono, "diz Mänd." Isso forçará a comunidade das ciências da Terra a repensar o que impulsionou os ciclos do carbono e do oxigênio na Terra primitiva. "

Essas novas descobertas também são cruciais para a compreensão da evolução da vida complexa. A 'meia-idade' da Terra representa o pano de fundo para o aparecimento de eucariotos. Eucariotos, os precursores de toda vida complexa, incluindo animais como nós, geralmente requerem altos níveis de oxigênio em seu ambiente para prosperar. Este trabalho agora reforça a sugestão de que as condições adequadas para a evolução da vida complexa na Terra primitiva existiram por um tempo muito mais longo do que se pensava anteriormente. Como tal, as descobertas apoiam indiretamente estudos anteriores, onde o Prof. Konhauser estava envolvido, que revelaram grande, potencialmente eucarióticos traços de fósseis tão antigos quanto 2,1 bilhões de anos.

Apesar desses novos avanços, o atraso entre o aumento inicial de oxigênio e o aparecimento e radiação de eucariotos, permanece uma área de pesquisa ativa; um que os pesquisadores da Universidade de Tartu e da Universidade de Alberta estão bem posicionados para ajudar a responder.