Bolhas de ar no gelo da Anta¡rtica apontam para uma causa do declanio do oxigaªnio
O intemperismo se refere aos processos fasicos e químicos que decompõem rochas e minerais, e a oxidaa§a£o de metais estãoentre os mais importantes. A ferrugem do ferro éum exemplo.
Yuzhen Yan na Anta¡rtica em dezembro de 2015. Crédito: Yuzhen Yan
Um culpado desconhecido tem removido o oxigaªnio de nossa atmosfera por pelo menos 800.000 anos, e uma análise de bolhas de ar preservadas no gelo da Anta¡rtica por até1,5 milha£o de anos revelou o prova¡vel suspeito.
"Sabemos que os naveis de oxigaªnio atmosfanãrico começam 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, autor correspondente do estudo de geoquímica publicado na Science Advances . "A glaciação tornou-se mais expansiva e intensa quase ao mesmo tempo, e o simples fato de haver trituração glacial aumenta o desgaste ."
O intemperismo se refere aos processos fasicos e químicos que decompõem rochas e minerais, e a oxidação de metais estãoentre os mais importantes. A ferrugem do ferro éum exemplo. O a³xido de ferro avermelhado se forma rapidamente emsuperfÍcies de ferro expostas ao oxigaªnio atmosfanãrico, ou O 2 .
"Quando vocêexpaµesuperfÍcies cristalinas frescas do reservata³rio sedimentar ao O 2 , vocêobtanãm intemperismo que consome oxigaªnio", disse Yan, pesquisador associado do Departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planeta¡rias de Rice.
Outra maneira pelas quais as geleiras poderiam promover o consumo de oxigaªnio atmosfanãrico éexpondo o carbono orga¢nico que esteve enterrado por milhões de anos, disse Yan.
Os pesquisadores estudaram a antiga atmosfera da Terra capturando pequenas bolhas
de ar que foram preservadas no gelo da Anta¡rtica por
até1,5 milha£o de anos. Crédito: Yuzhen Yan
Durante o doutorado de Yan estudos nos laboratórios de Michael Bender e John Higgins da Universidade de Princeton, Yan trabalhou em um estudo de 2016 liderado por Daniel Stolper, agora professor assistente na Universidade da Califa³rnia, Berkeley, que usou bolhas de ar em núcleos de gelo para mostrar a proporção de oxigaªnio em A atmosfera da Terra diminuiu cerca de 0,2% nos últimos 800.000 anos.
No estudo da Science Advances , Yan, Higgins e colegas da Oregon State University, da University of Maine e da University of California, San Diego, analisaram bolhas em núcleos de gelo mais antigos para mostrar que a queda de O 2 começou após o comprimento dos ciclos glaciais da Terra mais do que dobrou cerca de 1 milha£o de anos atrás.
A era do gelo em que a Terra estãohoje começou hácerca de 2,7 milhões de anos. Seguiram-se dezenas de ciclos glaciais. Em cada uma delas, as calotas polares cresceram alternadamente, cobrindo atéum tera§o do planeta, e depois recuaram em direção aos polos. Cada ciclo durou cerca de 40.000 anos atécerca de 1 milha£o de anos atrás. Quase ao mesmo tempo que o oxigaªnio atmosfanãrico começou a diminuir, os ciclos glaciais começam a durar cerca de 100.000 anos.
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"A razãopara o declanio éque a taxa de produção de O 2 émenor do que a taxa de consumo de O 2 ", disse Yan. "Isso éo que chamamos de fonte e sumidouro. A fonte éo que produz O 2 , e o sumidouro éo que consome ou arrasta O 2. No estudo, interpretamos o declanio como uma resistência mais forte ao O 2 , significando mais estãosendo consumido. "
Yan disse que a biosfera da Terra não contribuiu para o declanio porque éequilibrada, extraindo tanto O 2 da atmosfera quanto produz. O intemperismo, em uma escala global, éo processo geola³gico mais prova¡vel capaz de consumir O 2 em excesso o suficiente para explicar o declanio, e Yan e colegas consideraram dois cenários para aumento do intemperismo.
Onívelglobal do mar cai quando as geleiras estãoavaçando e aumenta quando elas recuam. Quando a duração dos ciclos glaciais mais do que dobrou, o mesmo aconteceu com a magnitude das oscilações noníveldo mar . Amedida que o litoral avana§ava, terras anteriormente cobertas por águateriam sido expostas ao poder oxidante do O 2 atmosfanãrico .
"Fizemos alguns ca¡lculos para ver quanto oxigaªnio poderia consumir e descobrimos que são poderia ser responsável por cerca de um quarto da redução observada", disse Yan.
Como a extensão da cobertura de gelo não éconhecida com precisão para cada ciclo glacial, háuma gama mais ampla de incertezas sobre a magnitude do intemperismo quamico da erosão glacial. Mas Yan disse que a evidência sugere que ele poderia atrair oxigaªnio suficiente para explicar o declanio.
"Em uma escala global, émuito difacil identificar", disse ele. "Mas fizemos alguns testes sobre quanto desgaste adicional seria necessa¡rio para explicar o declanio do O 2 , e isso não éirracional. Teoricamente, poderia explicar a magnitude do que foi observado."