Ao perfurar profundamente os sedimentos no fundo do oceano, os pesquisadores podem viajar no tempo. Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Uppsala agora apresenta novas pistas sobre quando e por que um período frequentemente chamado de “floração biogênica” chegou ao fim abrupto. Mudanças na forma da órbita da Terra ao redor do Sol podem ter desempenhado um papel na mudança dramática.
Sistemas oceânicos saudáveis ​​contêm produtores primários saudáveis, como as diatomáceas de algas unicelulares e cocolitóforos, que sustentam todas as outras formas de vida nos oceanos através das teias alimentares marinhas. Os produtores primários também liberam oxigênio e regulam o clima absorvendo CO₂ e ligação de carbono em componentes sólidos que estão enterrados em sedimentos do fundo do mar, o que é uma solução eficaz de longo prazo para a remoção de carbono da atmosfera.

A maioria dessas algas usa luz solar, CO₂ e nutrientes inorgânicos para construir sua massa corporal. No entanto, esses nutrientes são rapidamente esgotados nas águas superficiais iluminadas pelo sol, se não forem reabastecidos pela mistura oceânica ou renovados pelo abastecimento dos rios.

Ao longo da história da Terra, os paleoceanógrafos reconstroem as mudanças na produtividade primária observando os restos de algas enterrados nos sedimentos do fundo do oceano. Embora apenas uma pequena fração da produção de água de superfície seja registrada em sedimentos marinhos, em escalas de tempo geológicas, mudanças no acúmulo de sedimentos biogênicos (incluindo as escamas calcárias de cocolitóforos e conchas siliciosas de diatomáceas) estão ligadas a mudanças passadas na produtividade oceânica.

É importante entender quais fatores influenciam a produtividade dos oceanos em escala global, mas também quão rápido ou lento esse sistema complexo pode responder às mudanças ambientais.

Por muitas décadas, os geocientistas souberam de um longo período de tempo em que a produtividade dos oceanos era muito maior do que hoje. Isso ocorreu durante o final do Mioceno ao início do Plioceno (de 9 a 3,5 milhões de anos atrás) e o período é freqüentemente chamado de 'floração biogênica'. No entanto, até hoje, os cientistas ainda não entendem completamente as razões pelas quais a produtividade foi muito maior no passado, ou por que esse período chegou ao fim.

Um grupo de cientistas colaborando com Boris-Theofanis Karatsolis, Ph.D. estudante da Universidade de Uppsala, combinou vários testemunhos de perfuração de sedimentos do fundo do mar de todos os principais oceanos para investigar o que causou o fim da alta produtividade oceânica. Usando a perfuração científica oceânica, é possível operar em águas de até 4 quilômetros e ainda perfurar 1 quilômetro nos sedimentos, recuperando milhões de anos de história oceânica.

Os sedimentos estudados por Karatsolis e colegas foram recuperados de 200 a 350 metros abaixo do fundo do mar na plataforma noroeste da Austrália. Os pesquisadores mediram as taxas de acumulação de partículas biogênicas e combinaram seus dados com os coletados anteriormente usando métodos semelhantes em 16 locais adicionais. A precisão das idades de cada conjunto de dados foi primeiro avaliada criticamente, para garantir comparações confiáveis ​​entre as diferentes regiões.

Seus resultados mostram que a produtividade diminuiu abruptamente há 4,6 milhões de anos nos trópicos. Uma possível explicação para essa rápida diminuição pode envolver a redução da intensidade das monções do leste asiático e a diminuição do suprimento de nutrientes ribeirinhos, coincidindo com as mudanças na forma da órbita da Terra ao redor do Sol.

O estudo adiciona novas peças ao quebra-cabeça maior, mas os mecanismos por trás desse evento precisarão de mais estudos.

"Compreender o ritmo natural dos eventos passados ​​fornece uma boa medida comparativa para as mudanças que observamos em nosso ambiente hoje", diz Boris-Theofanis Karatsolis.