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Os pesquisadores analisaram rochas e minerais do período arqueano coletadas no Monte McRae, localizado na Bacia Hamersley, na Austrália Ocidental. (Crédito: Roger Buick) 



O oxigênio (O 2 ) pode ter surgido na atmosfera terrestre antes do que se imaginava. Dois artigos publicados na revista Science desta semana afirmam que já havia pequenas quantidades de oxigênio no ar aproximadamente 50 milhões de anos antes do evento oxidativo que promoveu o aumento significativo dos níveis atmosféricos desse elemento, há 2,5 bilhões de anos, e permitiu o surgimento da vida no planeta. 

A atmosfera terrestre passou por três diferentes estágios até se estabelecer como hoje a conhecemos. No primeiro, havia basicamente hélio e hidrogênio. Já no segundo predominavam vapor de água, amônia (CH 3 ), metano (CH 4 ) e dióxido de enxofre (SO 2 ). Com o surgimento de organismos fotossintetizantes, foi possível produzir oxigênio a partir de substâncias como dióxido de carbono (que também compunha a atmosfera em quantidades pequenas) e dióxido de enxofre. 

Para investigar o surgimento do oxigênio na atmosfera, as pesquisas, realizadas em quatro universidades norte-americanas e uma canadense, analisaram geoquimicamente rochas e minerais (respectivamente, o xisto e o carbonato) existentes no Monte McRae, localizado na Bacia Hamersley, na Austrália Ocidental. Esse monte é uma formação do período arqueano (entre 3,85 e 2,5 bilhões de anos atrás), primeira das duas divisões do período pré-cambriano durante a qual se formaram as rochas mais antigas do planeta. Por meio de imagens de alta resolução, foi possível avaliar a composição química das rochas e identificar a quantidade de oxigênio que continham. 

Uma dos estudos examinou majoritariamente a presença dos elementos químicos de transição rênio (Re) e molibdênio (Mo), que, por interagirem facilmente com o enxofre (S), podem ter formado os oceanos arqueanos através da erosão oxidativa de minerais de enxofre presentes na superfície terrestre. 

A partir da análise desses componentes químicos, os pesquisadores formularam modelos científicos que mostram que mudanças relacionadas ao aumento de condições oxidantes podem ter ocorrido antes da elevação da quantidade de oxigênio na atmosfera. “O sopro de oxigênio encontrado em componentes do Monte McRae pode explicar a transição global e irreversível para um mundo oxigenado”, relatam os cientistas no artigo. 

Dos oceanos para o ar 
No outro estudo, os pesquisadores afirmam que a oxigenação da superfície oceânica precedeu à oxigenação da atmosfera. A partir da análise dos sedimentos do Monte McRae, a equipe estudou as mudanças no estado oxidativo das superfícies oceânicas e na composição da atmosfera terrestre. A presença de isótopos de enxofre nesses sedimentos marinhos, formados nos períodos arqueano e paleoproterozóico (entre 2,5 e 1,6 bilhões de anos atrás), permitiu a identificação de alterações no processo de transformação desse elemento por animais e plantas (ciclo do enxofre). Essas mudanças estão ligadas à evolução da atmosfera. 

“O registro de isótopos de enxofre no Monte McRae significa a possível ativação permanente do ciclo do enxofre talvez pela primeira vez na história da Terra”, revelam os pesquisadores. O enxofre é um elemento químico essencial a todos os organismos vivos, pois é formador de muitas das proteínas existentes. 

Segundo um dos autores dos artigos publicados, Alan Kaufman, da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, esses resultados conectam alterações no ambiente com as mudanças ocorridas também na atmosfera. “Trata-se de um significativo passo para o nosso entendimento da oxigenação da Terra”, avalia.