p Centenas de milhões de anos atrás, no meio do que viria a ser o Território Yukon do Canadá, um oceano rodado com trilobites blindados, braquiópodes semelhantes a moluscos e moles, criaturas moles semelhantes a lesmas e lulas. p Um tesouro de fósseis e camadas rochosas formadas naquele antigo fundo do oceano foi agora descoberto por uma equipe internacional de cientistas ao longo das margens do rio Peel, algumas centenas de quilômetros ao sul do Mar de Beaufort, no Ártico. A descoberta revela mudanças de oxigênio no fundo do mar ao longo de quase 120 milhões de anos do início da era Paleozóica, uma época que promoveu o mais rápido desenvolvimento e diversificação de complexos, vida multicelular na história da Terra.

p "É inédito ter tanto da história da Terra em um só lugar, "disse o cientista geológico da Universidade de Stanford Erik Sperling, autor principal de um estudo de 7 de julho detalhando as descobertas da equipe em Avanços da Ciência . A maioria das formações rochosas da Era Paleozóica foram quebradas por forças tectônicas ou erodidas ao longo do tempo. "Não há nenhum outro lugar no mundo que eu conheça onde você possa estudar um registro tão longo da história da Terra, onde basicamente não há mudanças em coisas como profundidade da água ou tipo de bacia. "

p O oxigênio era escasso nas águas profundas deste e de outros oceanos no amanhecer do Paleozóico, aproximadamente 541 milhões de anos atrás. Permaneceu escasso até o Devoniano, cerca de 405 milhões de anos atrás, quando, em um piscar geológico - não mais do que alguns milhões de anos - o oxigênio provavelmente disparou para níveis próximos aos dos oceanos modernos e a diversidade da vida na Terra explodiu. Grande, peixes predadores apareceram. Samambaias e coníferas primitivas marcharam através de continentes anteriormente governados por bactérias e algas. Libélulas levantaram vôo. E tudo isso depois de quase quatro bilhões de anos de paisagens terrestres virtualmente estéreis.

p Os cientistas há muito debatem o que pode ter causado a dramática mudança de um mundo com pouco oxigênio para um mais oxigenado, que poderia sustentar uma teia diversificada de vida animal. Mas até agora, tem sido difícil definir o momento da oxigenação global ou a longo prazo, estado de fundo dos oceanos e da atmosfera do mundo durante a era que testemunhou a chamada explosão de vida cambriana e a primeira das "Cinco Grandes" extinções em massa da Terra, cerca de 445 milhões de anos atrás, no final do Ordoviciano.

p "Para fazer comparações ao longo dessas grandes faixas de nossa história e entender as tendências de longo prazo, você precisa de um registro contínuo, "disse Sperling, professor assistente de ciências geológicas na Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais (Stanford Earth).

p Contexto para a vida passada

p Com a permissão das comunidades Na Cho Nyak Dun e Tetlit Gwitch'in em Yukon, Equipe de Sperling, que incluiu pesquisadores do Dartmouth College e do Yukon Geological Survey, passou três verões no site Peel River. Chegando de helicóptero, a equipe de pesquisa cortou arbustos com facões ao lado de corredeiras de Classe VI para coletar centenas de amostras de rocha do tamanho de um punho de mais de um quilômetro de camadas intercaladas de xisto, chert e lamito de cal.

p De volta ao laboratório de Sperling em Stanford, um pequeno exército de estudantes de graduação e pós-graduação trabalhou durante cinco verões para ajudar a analisar os fósseis e produtos químicos enterrados nas rochas. "Passamos muito tempo dividindo rochas abertas e olhando para fósseis de graptólitos, "Sperling disse. Como os graptólitos desenvolveram uma vasta gama de formas corporais reconhecíveis de forma relativamente rápida, as marcas em forma de lápis deixadas pelos fósseis dessas criaturas marinhas que habitam as colônias fornecem aos geólogos uma maneira de datar as rochas em que são encontrados.

p Assim que os pesquisadores terminaram de identificar e datar fósseis de graptólito, eles moem as rochas em um moinho, então mediu o ferro, carbono, fósforo e outros elementos no pó resultante para avaliar as condições do oceano no momento e local onde as camadas se formaram. Eles analisaram 837 novas amostras do site Peel River, bem como 106 novas amostras de outras partes do Canadá e 178 amostras de todo o mundo para comparação.

p Vencedores e perdedores

p Os dados mostram baixos níveis de oxigênio, ou anoxia, provavelmente persistiu nos oceanos do mundo por milhões de anos a mais do que se pensava anteriormente, bem no Fanerozóico, quando as plantas terrestres e os primeiros animais começaram a se diversificar. "Os primeiros animais ainda viviam em um mundo com pouco oxigênio, "Sperling disse. Ao contrário das suposições de longa data, os cientistas descobriram que oceanos paleozóicos também eram surpreendentemente livres de sulfeto de hidrogênio, uma toxina respiratória freqüentemente encontrada nas regiões anóxicas dos oceanos modernos.

p Quando o oxigênio finalmente subiu em ambientes marinhos, tornou-se igualmente maior, a vida vegetal mais complexa decolou. "Há muito debate sobre como as plantas impactaram o sistema terrestre, "Sperling disse." Nossos resultados são consistentes com a hipótese de que, à medida que as plantas evoluíram e cobriram a Terra, eles aumentaram os nutrientes para o oceano, impulsionando a oxigenação. "Nesta hipótese, o influxo de nutrientes para o mar teria dado um impulso à produtividade primária, uma medida de quão rapidamente as plantas e algas absorvem dióxido de carbono e luz solar, transformá-los em nova biomassa - e liberar oxigênio no processo.

p A mudança provavelmente matou os graptólitos. "Embora mais oxigênio seja realmente bom para muitos organismos, graptólitos perderam o habitat de baixo oxigênio que era seu refúgio, "Sperling disse." Qualquer mudança ambiental terá vencedores e perdedores. Os graptólitos podem ter sido os perdedores. "