Um novo estudo da Universidade de Michigan que usou conchas de ostras fósseis como paleotermômetros descobriu que o mar raso que cobria grande parte do oeste da América do Norte há 95 milhões de anos era tão quente quanto os trópicos de hoje.
O estudo fornece os primeiros dados diretos de temperatura desse vasto mar de latitude média durante o auge do Cretáceo Termal Máximo, um dos intervalos climáticos mais quentes do planeta nas últimas centenas de milhões de anos.

As descobertas, publicadas on-line em 9 de maio na revista Geology , também sugerem o que pode estar reservado para as gerações futuras, a menos que as emissões de gases de efeito estufa retentores de calor sejam contidas.

“Esses dados indicam que o interior da América do Norte durante o pico da estufa do Cretáceo era tão quente quanto as condições mais quentes nos trópicos modernos – imagine o clima de Bali, Indonésia, em lugares como Utah ou Wyoming”, disse o principal autor do estudo. Matt Jones, ex-pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Michigan, agora no Museu Nacional de História Natural da Smithsonian Institution.

O estudo descobriu que as temperaturas médias da água no Western Interior Seaway durante o Cretáceo médio variaram de 28 a 34 graus Celsius (82 F a 93 F), tão quentes quanto os extremos tropicais modernos, como o Indo-Pacific Warm Pool, que exibe consistentemente o temperaturas mais altas da água na maior extensão da superfície da Terra.

As concentrações atmosféricas de dióxido de carbono no meio do Cretáceo ainda são um tópico de debate entre os pesquisadores, mas muitos estudos mostraram níveis superiores a 1.000 partes por milhão. Os níveis de hoje estão um pouco acima de 420 ppm, mas podem ultrapassar 1.000 até o final deste século, a menos que as emissões de combustíveis fósseis sejam reduzidas, de acordo com cientistas climáticos.

"Essas novas descobertas ajudam a resolver as temperaturas na América do Norte durante um intervalo de pico de aquecimento de efeito estufa no passado geológico, o que, por sua vez, pode nos ajudar a prever melhor o quão quente a Terra pode estar no futuro sob a projeção de CO2 atmosférico mais alto₂ condições", disse a geoquímica da U-M e coautora do estudo Sierra Petersen, professora assistente do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais.

Para determinar o quão quente era a América do Norte durante o pico do mundo com efeito de estufa do Cretáceo, há 95 milhões de anos, os pesquisadores analisaram 29 conchas de ostras bem preservadas de uma coleção de fósseis do Serviço Geológico dos EUA.

Os fósseis vieram de afloramentos de arenito e xisto em Wyoming, Colorado, Utah, Novo México e Arizona – locais que estavam em uma latitude semelhante à de hoje, mas estavam submersos durante o Cretáceo. Naquela época, o Western Interior Seaway se estendia do Golfo do México ao Ártico e do atual Utah a Iowa.

Fósseis coletados no interior ocidental dos EUA mostram que o litoral estava repleto de vida marinha, incluindo moluscos enormes, amonites com conchas em espiral e tipos extintos de ostras. Dinossauros vagavam pelas planícies costeiras adjacentes.

Para o estudo atual, os pesquisadores usaram conchas de ostras fósseis coletadas ao longo de várias décadas por Bill Cobban, um dos mais proeminentes paleontólogos americanos do século 20, e seus colegas. À medida que as ostras cresciam, suas conchas incorporavam várias formas, ou isótopos, dos elementos oxigênio e carbono, em proporções que revelam a temperatura da água do mar circundante.

Com uma pequena broca Dremel, Jones tirou amostras das conchas fósseis e coletou a calcita em pó. Usando um espectrômetro de massa de última geração no laboratório U-M de Petersen, os pesquisadores mediram as proporções isotópicas de carbono e oxigênio. Especificamente, eles analisaram a ocorrência do isótopo de carbono pesado carbono-13 e do isótopo de oxigênio pesado oxigênio-18, e com que frequência eles foram encontrados ligados na estrutura cristalina de calcita.

Essa frequência de ligação dos dois isótopos pesados, chamada de aglomeração isotópica, é altamente sensível à temperatura ambiente quando um mineral é formado, permitindo que os cientistas reconstruam temperaturas passadas por meio de uma técnica recentemente desenvolvida chamada paletermometria de isótopos aglomerados.

“Muitas gerações de geólogos estudaram a paleontologia e a estratigrafia do Western Interior Seaway, fornecendo ideias diferentes sobre o clima passado e uma base de conhecimento que tornou este estudo possível”, disse Jones. "No entanto, não existiam medições paleotérmicas diretas - até agora - do interior da América do Norte para o pico deste mundo de estufa do Cretáceo.

“Essa escassez de registros impediu uma compreensão sólida da evolução da temperatura da América do Norte através do Cretáceo e a influência da temperatura nas biotas marinhas do continente no mar, bem como na fauna terrestre, como os dinossauros que habitam as planícies costeiras adjacentes”.

Os dados norte-americanos do novo estudo são consistentes com estudos anteriores que usaram técnicas tradicionais de paletermometria de isótopos de oxigênio em locais de oceano aberto globalmente, de acordo com os autores. Esses estudos anteriores, que mediram a proporção de isótopos estáveis ​​de oxigênio, inferiram temperaturas da superfície do mar na alta de 20s C (baixo 80s F) da subantártica a meados dos 30s C (superior 90s F) dos trópicos e do sul latitudes médias.

Além das descobertas específicas que quantificam o calor global passado no Western Interior Seaway, o novo estudo também demonstra como essa técnica geoquímica específica pode ser usada para revelar as condições climáticas no passado profundo, onde as técnicas anteriores lutaram.

“Mesmo depois de trabalhar com o paleotermômetro de isótopos agrupados por 15 anos, ainda é incrível para mim que, com as amostras certas, possamos essencialmente mergulhar um termômetro em um oceano de 95 milhões de anos e descobrir o quão quente estava”, disse. disse Petersen. “Se quisermos prever melhor como a vida diferente na Terra pode responder ao aquecimento futuro, estimativas concretas de temperatura em períodos quentes anteriores podem nos ajudar a estabelecer limites superiores de sobrevivência”.