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Nos últimos 800.000 anos, o nível de oxigênio na atmosfera tem diminuído lentamente, e novas pesquisas realizadas na Antártica sugerem que a erosão glacial pode desempenhar um papel até então esquecido.
As geleiras trituram rochas e outras matérias à medida que se movem, esculpindo paisagens, produzindo minerais, e liberando o carbono orgânico que estava enterrado.
Uma vez realizado, o processo físico e químico de intemperismo – que decompõe rochas e minerais – consome oxigênio.
Os pesquisadores examinaram registros geológicos e descobriram que, na época em que os níveis de oxigênio começaram a cair, ocorreu uma mudança importante nos ciclos glaciais do mundo.
A equipe observou que a era do gelo em que a Terra se encontra hoje começou há cerca de 2,7 milhões de anos. Desde então, dezenas de ciclos glaciais se seguiram.
Em cada uma delas, as calotas polares crescem para fora até que um terço do planeta esteja coberto de gelo e, então, eventualmente recua em direção aos polos.
Cada um desses ciclos durou cerca de 40.000 anos até apenas 1 milhão de anos atrás. Então, mais ou menos na mesma época em que o oxigênio atmosférico começou a diminuir, os ciclos glaciais começaram a durar cerca de 100.000 anos – mais do que o dobro.
“Sabemos que os níveis de oxigênio atmosférico começaram a diminuir ligeiramente no final do Pleistoceno, e parece que as geleiras podem ter algo a ver com isso”, disse Yuzhen Yan da Rice University, um dos autores do estudo.
“A glaciação tornou-se mais expansiva e intensa quase ao mesmo tempo, e o simples fato de que há trituração glacial aumenta o intemperismo”.
O intemperismo se refere aos processos físicos e químicos que decompõem rochas e minerais, e a oxidação de metais está entre os mais importantes. A ferrugem do ferro é um exemplo. O óxido de ferro avermelhado se forma rapidamente em superfícies de ferro expostas ao oxigênio atmosférico.
“Quando você expõe superfícies cristalinas frescas do reservatório sedimentar ao O2, você obtém intemperismo que consome oxigênio”, disse o Dr. Yan.
Em um estudo anterior no qual trabalhou, o Dr. Yan usou bolhas de ar em núcleos de gelo retirados da Antártica para mostrar que a proporção de oxigênio na atmosfera da Terra diminuiu cerca de 0,2 por cento nos últimos 800.000 anos.
Neste estudo, junto com acadêmicos da Princeton University, Oregon State University, University of Maine e University of California, o Dr. Yan analisou bolhas em núcleos de gelo mais antigos para mostrar que a queda de O2 começou depois que a duração dos ciclos glaciais da Terra mais do que dobrou, há 1 milhão de anos atrás.
“O motivo do declínio é que a taxa de produção de O2 é menor do que a taxa de consumo de O2”, disse o Dr. Yan.
“Isso é o que chamamos de fonte e dissipador. A fonte é o que produz O2, e o sumidouro é o que consome ou arrasta O2. No estudo, interpretamos o declínio como um obstáculo mais forte ao O2, o que significa está sendo mais consumido”.
Os processos de glaciação e deglaciação têm dois impactos principais que influenciam o consumo de oxigênio do intemperismo. A primeira é pelas próprias geleiras, como já mencionamos. A segunda é através das subidas e descidas do nível do mar.
Os níveis globais do mar caem quando as geleiras estão crescendo e avançando, mas aumentam quando as geleiras derretem e recuam.
Quando a duração dos ciclos glaciais mais do que dobrou, o mesmo aconteceu com a magnitude das oscilações no nível do mar. À medida que mais terras foram expostas por águas em declínio, terras anteriormente cobertas por água teriam sido expostas ao poder oxidante do O2 atmosférico.
“Fizemos alguns cálculos para ver quanto oxigênio poderia consumir e descobrimos que só poderia ser responsável por cerca de um quarto da redução observada”, disse o Dr. Yan.
Isso deixa espaço para que o impacto das geleiras desempenhe seu papel no processo de consumo de oxigênio.
A extensão da cobertura de gelo não é conhecida com precisão para cada ciclo glacial, observaram os pesquisadores, mas disseram que permanece uma gama mais ampla de incertezas sobre a magnitude do intemperismo químico da erosão glacial.
Mas o Dr. Yan disse que as evidências que a equipe coletou sugerem que poderia atrair oxigênio suficiente para explicar o declínio.
“Em uma escala global, é muito difícil identificar”, disse ele.
“Mas fizemos alguns testes sobre quanto desgaste adicional seria necessário para explicar a queda de O2, e isso não é irracional. Teoricamente, pode ser responsável pela magnitude do que foi observado”.
A pesquisa está publicada na revista Science Advances.