Olhar dentro de uma estalagmite é olhar para trás no tempo, dezenas de milhares de anos, para ver como os padrões climáticos da Terra moldaram o mundo em que vivemos hoje.

Como anéis de árvores, as estalagmites das cavernas são um portal para uma Terra pré-histórica, e agora cientistas da UNSW Sydney descobriram que são consistentemente confiáveis ​​como rastreadores de tempo em todo o mundo.

Em uma investigação global sobre as propriedades de crescimento de estalagmites distribuídas em todo o mundo, os cientistas descobriram que, embora as flutuações de crescimento devido a eventos climáticos sejam evidentes no período mais curto, o crescimento da estalagmite em períodos mais longos - dezenas de milhares de anos - é surpreendentemente linear.

"Nossa nova análise global mostra que podemos considerar o crescimento da estalagmite como um metrônomo e muito constante ao longo de centenas e milhares de anos, "diz o professor Andy Baker, Escola de Biologia da UNSW, Ciências da Terra e do Meio Ambiente.

"Às vezes, eventos climáticos extremos podem perturbar este metrônomo por alguns anos, tornando o crescimento um pouco mais rápido ou mais lento, e podemos usar isso para explorar as variações climáticas.

"Mas em geral, O crescimento da estalagmite é previsível e é esta propriedade única que os torna tão valiosos para os pesquisadores - você pode saber o tempo no passado usando os anéis de crescimento muito regulares que estão amplamente presentes em todo o mundo. "

Estalagmites, que crescem do chão da caverna conforme a água goteja das estalactites no teto da caverna, são o resultado de produtos químicos transportados pela água em solução que se transformam em forma sólida na caverna. Eles são construídos por camadas de cristais de calcita, que podem ser perfeitamente empilhados um em cima do outro se nada atrapalhar o crescimento.

"Mas na realidade, existem muitos distúrbios nas cavernas, "diz o Prof. Baker.

"Minúsculas partículas do solo acima e vestígios de elementos químicos podem perturbar o empilhamento para criar poros entre os cristais em crescimento ou até mesmo mudar ligeiramente sua forma na morfologia - ou tecido - dos cristais em crescimento."

Crescimento constante

Os cientistas têm usado as estalagmites como medidores de diferentes partes das condições do planeta ao longo de milênios há algum tempo, mas se todas as estalagmites cresceram da mesma maneira em cavernas de diferentes condições climáticas permaneceu desconhecido - até agora.

"Antes desta análise, não tivemos evidências de que as estalagmites são encontradas apenas em regiões com precipitação sazonal, nem era óbvio que a taxa de crescimento da estalagmite é relativamente inalterada ao longo do tempo e que esta é uma propriedade onipresente, "Prof. Baker diz.

"O que aprendemos é que para um sinal ambiental ser preservado nas variações de espessura das lâminas de estalagmite, é necessária uma grande perturbação nos padrões climáticos - como anos prolongados de chuva ou seca associados ao El Niño ou La Niña.

“Mas em regiões onde há sazonalidade de precipitação, a taxa de crescimento constante de longo prazo das estalagmites laminadas oferece uma capacidade incomparável para a construção de uma cronologia precisa. "

Os pesquisadores descobriram que entre diferentes locais ao redor do mundo, climas mais quentes tendem a mais crescimento de estalagmite ao longo do tempo, enquanto climas mais frios viram o crescimento desacelerar.

Mas a pesquisa mostrou que a maioria das amostras de estalagmite, independentemente da localização, seguiu um crescimento linear ao longo da escala de tempo de dezenas de milhares de anos.

"A 'estalagmite média global' aumentou em altura cerca de um metro nos últimos 11, 000 anos, "Prof. Baker diz.

Instantâneo do passado

Analisar a forma como as lâminas são organizadas pode ajudar os cientistas a ler as condições ambientais e eventos climáticos de um passado distante. Em climas sazonais, essas mudanças no tecido podem ocorrer em intervalos regulares, produzindo camadas que eles chamam de 'estalagmites laminadas anualmente ". Mas quando ocorrem eventos climáticos extremos, como acontece com o fenômeno El Niño / La Niña Oscilação Sul envolvendo mega-secas, incêndios florestais e inundações, variações de espessura das lâminas de estalagmite podem fornecer pistas vitais.

"Podemos usar outras evidências químicas em estalagmites para obter registros de mudanças ambientais anteriores, e saber exatamente quando isso aconteceu, "diz o Prof. Baker.

"Por exemplo, na UNSW, estamos reconstruindo histórias de incêndio de estalagmites de cavernas pela primeira vez. Trabalhando na Austrália Ocidental, e usando estalagmites que têm essas lâminas contínuas e crescimento regular, podemos identificar quantas vezes os incêndios ocorreram no passado a partir dos traços deixados para trás da parte solúvel da cinza do incêndio florestal que é transportada para a estalagmite por gotejamento. "

Os pesquisadores dizem que ainda têm conhecimento limitado sobre como os cristais crescem dentro de cada lâmina, portanto, estudos futuros podem investigar a estrutura interna das lâminas e os mecanismos de crescimento de cristal envolvidos.

A análise, "The Properties of Annually Laminated Stalagmites-A Global Synthesis, "foi publicado na edição de abril da Resenhas de Geofísica Diário.