Cronograma antigo de oxigenação oceânica revelado

Uma amostra de dolomita da formação Cambriana Muav vista através de um microscópio. Várias gerações de crescimento mineral podem ser vistas. Crédito:Uri Ryb, Universidade Hebraica de Jerusalém

Uri Ryb e Dr. Michal Ben-Israel do Instituto de Ciências da Terra da Universidade Hebraica, juntamente com seus colaboradores, fizeram uma descoberta importante nas ciências da Terra. O estudo deles, publicado na Nature Communications , apresenta uma nova abordagem para reconstruir o aumento do oxigênio em ambientes marinhos antigos usando medições de U e Pb em rochas dolomitas abrangendo os últimos 1,2 bilhões de anos.

Os cientistas normalmente estimam os níveis de oxigénio nos oceanos antigos a partir da composição de elementos “sensíveis ao redox” preservados em rochas sedimentares antigas. Contudo, estas composições podem ser facilmente alteradas no decorrer da história geológica. A equipe superou esse desafio desenvolvendo uma nova abordagem que utiliza datação de dolomita U-Pb para detectar sinais de oxigenação que são resistentes a tal alteração, dando-nos uma perspectiva imparcial sobre a dinâmica da oxigenação marinha.

O seu registo indica um aumento dramático na oxigenação dos oceanos durante o final da era Paleozóica, centenas de milhões de anos após o surgimento dos primeiros animais. Isto alinha-se com outras evidências que indicam a oxigenação do oceano ao mesmo tempo, apoia a hipótese de que os animais evoluíram em oceanos que eram na sua maioria limitados em oxigénio e sugere que as mudanças no oxigénio oceânico foram impulsionadas pela evolução.

Estágios propostos na evolução do sistema U-Pb em minerais carbonáticos precursores de dolomita e dolomita, depositados a 400 Ma e alterados a 200 Ma, respectivamente. Mudanças no sistema U – Pb ao longo do tempo são apresentadas usando diagramas de concórdia de Tera-Wasserburg. Em cada gráfico, a linha azul é a curva de concórdia com pontos azuis representando o tempo na Geórgia. a Durante a deposição de minerais carbonáticos, o ²⁰⁷ inicial Pb/²⁰⁶ A proporção de Pb é herdada da água do mar. b Em ambientes diagenéticos de sepultamento, muito depois da deposição e após algum decaimento isotópico dentro do sistema U-Pb, o Pb é redistribuído e homogeneizado isotopicamente dentro da amostra em um sistema fechado, e os minerais de dolomita adquirem a média do sistema ²⁰⁷ Pb/²⁰⁶ Proporção de Pb. c Após a homogeneização diagenética do Pb em estágio final, o decaimento isotópico dentro da dolomita prossegue em um sistema fechado até o presente, resultando em uma data U – Pb mais jovem que a idade de deposição e um valor inicial ²⁰⁷ Pb/²⁰⁶ Razão de Pb inferior à composição inicial esperada da água do mar. Os losangos e a linha cinza representam a isócrona que resultaria se não houvesse alteração. Crédito:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46660-7

De acordo com Uri Ryb, estas descobertas não só melhoram a nossa compreensão dos antigos ecossistemas da Terra, mas também têm implicações para a procura de vida extraterrestre. "Revelar a dinâmica entre a evolução e os níveis de oxigênio nos ambientes primitivos da Terra pode contextualizar as observações sobre a composição atmosférica dos exoplanetas que agora se tornam disponíveis através da nova geração de telescópios espaciais. Especificamente, sugerindo que baixos níveis de oxigênio são suficientes para a vida complexa. formas de prosperar."

Mais informações: Michal Ben-Israel et al, Oxigenação paleozóica tardia de ambientes marinhos apoiada por datação U-Pb de dolomita, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46660-7
Informações do diário: Comunicações da Natureza

Fornecido pela Universidade Hebraica de Jerusalém

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