“Nossa abordagem mostra como as placas tectônicas ajudaram a moldar o habitat da Terra”, disse o autor principal, Professor Dietmar Müller. “Isso oferece uma nova maneira de pensar sobre como a tectônica, o clima e a vida estiveram ligados no tempo.”

Publicado em Cartas da Terra e da Ciência PlanetáriaO estudo subverte a visão tradicional do “Bilhão Entediante”, um período aleatório da história da Terra marcado por pouca atividade biológica ou geológica. As descobertas revelam que as placas tectónicas do planeta estavam distantes umas das outras, mudanças que criaram oceanos ricos em oxigénio e o surgimento dos primeiros eucariotas – os organismos que eventualmente deram origem a plantas, animais e fungos.

Como a dissolução de Nuna mudou o clima e os oceanos da Terra

Eucariontes são células que possuem um núcleo e outras estruturas especializadas chamadas organelas. O professor Müller e a sua equipa descobriram que a dissolução de Nuna desencadeou uma série de eventos geológicos que reduziram as emissões vulcânicas de dióxido de carbono (CO2) e expandiram os habitats marinhos rasos onde os primeiros eucariotas evoluíram.

“Os processos profundos da Terra, particularmente a dissolução do antigo supercontinente Nuna, desencadearam uma cadeia de eventos que reduziram as emissões vulcânicas de dióxido de carbono (CO2) e expandiram os habitats marinhos rasos onde os primeiros eucariontes evoluíram”, explicou o professor Müller.

Um planeta dinâmico sob uma superfície ‘chata’

Entre 1,8 e 0,8 mil milhões de anos atrás, as massas terrestres da Terra fundiram-se e separaram-se repetidamente, formando primeiro Nuna e depois Rodinia. Para explorar esta longa lacuna, a equipa de investigação desenvolveu um novo modelo de placas tectónicas que abrange 1,8 mil milhões de anos de evolução da Terra. Isto permitiu-lhes determinar como as mudanças nos limites das placas e nas margens continentais afetaram a transferência de carbono entre o manto, os oceanos e a atmosfera.

Quando Nuna começou a desagregar-se, há cerca de 1,46 mil milhões de anos, o comprimento total das plataformas continentais pouco profundas duplicou para cerca de 130 mil quilómetros. Estas extensas zonas de águas rasas poderiam sustentar oceanos amplos, ricos em oxigénio e temperados – ambientes ideais para o desenvolvimento de organismos complexos.

Ao mesmo tempo, as emissões vulcânicas de CO2 diminuíram, enquanto mais carbono foi armazenado na crosta oceânica à medida que a água do mar interagia com as rochas quentes ao longo das cristas que se espalhavam. Este processo remove CO2 da água e retém carbono em depósitos de calcário que poderiam ter aquecido o planeta.

“Este duplo efeito – redução da libertação de carbono vulcânico e aumento do armazenamento geológico de carbono – arrefeceu o clima da Terra e alterou a química dos oceanos, criando condições propícias à evolução de vida mais complexa”, disse a co-autora Adriana Dutkiewicz, da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Sydney.

Expansão dos oceanos e ascensão da vida complexa

Os investigadores descobriram que a primeira evidência fóssil de eucariotas apareceu há cerca de 1,05 mil milhões de anos, quando os continentes se romperam e os mares rasos se espalharam.

“Acreditamos que estas vastas plataformas continentais e oceanos rasos são importantes incubadoras ecológicas”, disse o professor associado Juraj Farkas, da Universidade de Adelaide. “Eles forneceram ambientes marinhos tectônica e geoquimicamente estáveis ​​com nutrientes e oxigênio presumivelmente elevados, que foram críticos para o desenvolvimento e diversificação de formas de vida altamente complexas em nosso planeta”.

Estas descobertas destacam uma ligação direta entre os processos profundos da Terra e a evolução da superfície, mostrando como as placas tectónicas, o ciclo do carbono e o desenvolvimento biológico estão interligados no tempo profundo.

Desenvolvendo um novo modelo de evolução da Terra

Este estudo indica pela primeira vez que as reconstruções de placas tectônicas do tempo geológico profundo estão quantitativamente ligadas ao ciclo de carbono de longo prazo e aos principais marcos na evolução biológica. A equipa combinou reconstruções tectónicas detalhadas com modelos computacionais e termodinâmicos para simular como o carbono foi armazenado e libertado (uma placa deslizando por baixo da outra) e a atividade vulcânica trouxe magma, cinzas e gases para a superfície.

Juntos, estes resultados fornecem um quadro abrangente que liga o movimento das placas da Terra às condições habitáveis ​​do planeta – revelando que mesmo nos seus “enfadonhos” milhares de milhões de anos, a Terra tem-se preparado silenciosamente para a maior transição da vida.