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A atmosfera da Terra pode voltar a ser rica em metano e pobre em oxigênio em cerca de 1 bilhão de anos

Jovem estudando imagens da Terra e Júpiter em monitores duplos dentro de observatório.

Por enquanto, a vida complexa prospera no nosso planeta graças ao fornecimento de oxigênio. Só que a atmosfera da Terra nem sempre teve a composição que conhecemos hoje - e cientistas estimam que, no futuro, ela deve voltar a um cenário com muito metano e pouco oxigênio.

Ainda dá para respirar tranquilo: essa virada provavelmente só acontecerá daqui a cerca de 1 bilhão de anos. Mesmo assim, quando o processo começar, a mudança tende a ocorrer de forma relativamente rápida, segundo um estudo publicado em 2021.

Em termos geológicos, isso faria o planeta regredir para algo parecido com o que existia antes do chamado Grande Evento de Oxigenação (GOE), ocorrido há aproximadamente 2,4 bilhões de anos.

"Por muitos anos, a duração da biosfera da Terra tem sido discutida com base no conhecimento científico sobre o brilho do Sol em aumento constante e o ciclo geoquímico global carbonato-silicato", afirmou a cientista ambiental Kazumi Ozaki, da Universidade Toho, no Japão, quando o trabalho foi divulgado.

"Uma das corolárias desse arcabouço teórico é um declínio contínuo nos níveis de CO2 atmosférico e o aquecimento global em escalas de tempo geológicas."

Quando a atmosfera da Terra pode perder oxigênio

Para os autores, o oxigênio atmosférico dificilmente é uma característica permanente de mundos habitáveis em geral - um ponto que afeta diretamente a nossa tentativa de encontrar sinais de vida mais longe no Universo.

"O modelo projeta que uma desoxigenação da atmosfera, com o O2 atmosférico caindo abruptamente para níveis que lembram a Terra Arqueana, muito provavelmente será desencadeada antes do início de condições de efeito estufa úmido no sistema climático da Terra e antes da perda extensa de água superficial para a atmosfera", explicou a equipa no artigo.

Quando esse estágio chegar, será o fim da linha para seres humanos e para a maioria das formas de vida que dependem do oxigênio no dia a dia - então, idealmente, precisaríamos encontrar um jeito de sair do planeta em algum momento dentro do próximo 1 bilhão de anos.

Como os modelos chegaram a essa previsão

Para chegar a essas conclusões, os pesquisadores executaram modelos detalhados da biosfera terrestre, incorporando o aumento do brilho do Sol e a queda correspondente nos níveis de dióxido de carbono, já que o gás é quebrado (decomposto) com o crescimento do calor.

Com menos dióxido de carbono, haveria menos organismos fotossintetizantes, como as plantas - e isso levaria a uma produção menor de oxigênio.

Cientistas já tinham projetado anteriormente que a radiação solar crescente eliminaria as águas oceânicas da face do planeta em cerca de 2 bilhões de anos. Porém, o modelo deste trabalho - baseado numa média de pouco menos de 400.000 simulações - indica que a redução de oxigênio deve extinguir a vida antes disso.

"A queda no oxigênio é muito, muito extrema", disse ao New Scientist o cientista da Terra Chris Reinhard, do Instituto de Tecnologia da Geórgia. "Estamos a falar de cerca de um milhão de vezes menos oxigênio do que há hoje."

Implicações para a busca de vida em exoplanetas

O que torna o estudo especialmente pertinente hoje é a nossa procura por planetas habitáveis fora do Sistema Solar.

Telescópios cada vez mais potentes estão a entrar em operação, e os cientistas querem saber exatamente o que procurar nos enormes volumes de dados recolhidos por esses instrumentos.

Os autores sugerem que talvez seja necessário procurar outras bioassinaturas além do oxigênio para maximizar as hipóteses de detetar vida. O estudo integrou o projeto NASA NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), que investiga a habitabilidade de planetas para além do nosso.

De acordo com os cálculos conduzidos por Ozaki e Reinhard, a fase habitável rica em oxigênio da Terra pode acabar representando apenas 20-30 por cento da vida total do planeta - e a vida microbiana continuará existindo muito depois de nós.

"A atmosfera após a grande desoxigenação é caracterizada por metano elevado, baixos níveis de CO2 e nenhuma camada de ozono", disse Ozaki.

"O sistema terrestre provavelmente será um mundo de formas de vida anaeróbias."

A pesquisa foi publicada na Nature Geoscience.

Uma versão anterior deste artigo foi publicada em março de 2021.

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