Samambaias que dominaram a Europa após a extinção em massa há 201 milhões de anos alimentaram incêndios enormes

Um novo estudo concluiu que as samambaias que passaram a dominar a Europa depois da extinção em massa de 201 milhões de anos atrás serviram de combustível para incêndios enormes. Aquelas savanas de samambaias arderam repetidas vezes por dezenas de milhares de anos.

A descoberta dá ao fogo um peso muito maior numa das piores crises biológicas da história da Terra. As queimadas abriam espaço para as samambaias, e a expansão delas aumentava a probabilidade do próximo incêndio. Esse ciclo manteve o noroeste da Europa queimado e sem árvores por milénios.

Quando as florestas desabaram

A crise começou com um vulcanismo em escala com poucos paralelos. À medida que o supercontinente Pangeia começou a se fragmentar, magma subiu através da crosta e inundou grandes áreas. As erupções libertaram um volume estimado de 100 biliões de toneladas de dióxido de carbono.

As temperaturas globais aumentaram cerca de 5 a 10°C. As florestas de coníferas, que cobriam grande parte da região, recuaram e morreram. As samambaias avançaram sobre a devastação - e permaneceram.

Uma pesquisa recente liderada por geólogos da Universidade de Utrecht detalha por que as samambaias prosperaram tanto e o que a sua tomada de território desencadeou. O professor Bas van de Schootbrugge, um dos autores seniores do artigo, investiga como a vida respondeu a antigas crises de efeito estufa.

Num e-mail à Earth.com, Van de Schootbrugge explicou o que torna as samambaias colonizadoras tão eficientes. “Em resumo, as samambaias conseguem invadir rapidamente paisagens perturbadas que foram destruídas pelo fogo e lidar com solos alterados ou até com ausência de solo.”

Décadas de estudos com pólen já tinham mostrado essa substituição. O que ainda faltava era definir, com precisão, qual tinha sido o papel do fogo. Detritos carbonizados nas rochas sugeriam queimadas, e pesquisas anteriores já tinham ligado o aumento da atividade de incêndios à perda de florestas.

Para investigar isso, a equipa recolheu amostras de quatro testemunhos de perfuração ao longo do noroeste da Europa. O mais profundo foi perfurado recentemente na Inglaterra e desce cerca de 640 metros abaixo da superfície.

Uma zona escura em quatro testemunhos

O estudo de incêndios antigos costuma apoiar-se em duas abordagens principais: contar carvão fóssil em sedimentos e medir moléculas fuliginosas formadas na fumaça de grandes queimadas, que depois se depositam.

Nenhuma das duas é totalmente direta. Fragmentos de carvão podem quebrar durante o soterramento, inflando as contagens. Já as moléculas da fumaça podem viajar para longe das chamas - ou nem resistir preservadas na rocha.

Assim, a equipa optou por um indicador mais simples. Ao microscópio, o pólen e os esporos fósseis mudavam de cor ao longo das camadas depositadas durante a extinção. As amostras mais antigas e profundamente soterradas eram claras. Já os grãos do intervalo da extinção apareciam quase pretos.

Esse padrão é o oposto do esperado. Em geral, material vegetal soterrado escurece com a profundidade, à medida que o calor subterrâneo o “cozinha”; logo, o mais antigo deveria ser o mais escuro. No entanto, acima da camada de extinção, a coloração voltava a um amarelo pálido.

O escurecimento surgia nos quatro testemunhos no mesmo momento, apesar de as bacias terem histórias geológicas bastante diferentes. O soterramento, portanto, não explicava o fenómeno. Esporos de samambaias e pólen de coníferas escureciam no mesmo grau, o que descartava algo específico de um único grupo de plantas.

Van de Schootbrugge disse à Earth.com: “A maior surpresa foi o quão consistentes os dados são, de um local para o outro.”

A equipa também encontrou evidências mais preliminares dessa mesma faixa escura em cerca de uma dúzia de locais adicionais pela Europa. Isso transforma o sinal numa marca de escala continental, e não numa particularidade local.

Queimando esporos no laboratório

Alguém precisava testar uma hipótese capaz de reproduzir aquele padrão. Em colaboração com outros investigadores, a equipa aqueceu esporos de uma licófita viva sob condições controladas e acompanhou como a cor mudava em cada temperatura.

Em conversa com a Earth.com, Van de Schootbrugge descreveu o ensaio. “Ao colocar esporos num forno e ‘assar’ em diferentes temperaturas, reproduzimos os mesmos efeitos de escurecimento que vimos há 200 milhões de anos. É sempre bom quando algo que aconteceu há tanto tempo pode realmente ser reproduzido num laboratório, sob condições controladas.”

Os grãos fósseis correspondiam à faixa de escurecimento produzida por incêndios de superfície - chamas que atravessam vegetação baixa e passam rapidamente - em vez de fogos intensos que sobem para a copa das florestas. Os investigadores quantificaram a cor, e a interpretação que a equipa considera mais compatível é a ação do fogo.

Para medir o grau de escurecimento não foi necessário nada sofisticado. Uma câmara acoplada a um microscópio óptico regista os valores de vermelho, verde e azul de cada grão; esses valores são combinados numa única medida de cinzento. Ao todo, a equipa gerou 15.000 leituras.

A “zona escura” coincidiu com o pico de samambaias, a própria extinção e os máximos de carvão e de moléculas de fumaça. Um estudo de 2010 no leste da Gronelândia já tinha identificado o aumento do fogo quando folhas estreitas e mais inflamáveis substituíram folhas largas. Os novos registos ampliam esse quadro para muito além de uma única região.

Samambaias como combustível

Samambaias formam tapetes densos e baixos que, quando secam, ficam próximos de material de ignição fácil. Algumas espécies também crescem o suficiente para transportar as chamas para cima, atingindo o que ainda estiver de pé. “Quando as samambaias secam, os tapetes espessos funcionam como o combustível ideal para desencadear incêndios florestais massivos”, afirmou Van de Schootbrugge.

E o fogo quase não as trava. As frondes queimam, mas os caules subterrâneos sobrevivem e fazem brotar novos rebentos. Plantas mais lentas não têm essa mesma vantagem.

Assim, cada incêndio aumentava o domínio das samambaias, e mais domínio significava mais combustível disponível. O período de predominância de samambaias durou algo entre 40.000 e 300.000 anos.

O clima manteve a engrenagem a funcionar. Secas prolongadas desidratavam os tapetes. As chuvas extremas que vinham depois removiam o solo queimado e o arrastavam para bacias costeiras.

Uma análise separada de um dos mesmos testemunhos alemães identificou mercúrio vulcânico e esporos de samambaias deformados persistindo por mais de um milhão de anos depois.

Um alerta para paisagens modernas

Há anos se suspeitava de incêndios no fim do Triássico. O que faltava era demonstrar a sua dimensão. Os grãos escurecidos fazem isso ao aparecer em quatro locais simultaneamente e ao indicar que as plantas que ocuparam o lugar das florestas também alimentavam as chamas.

Esse tipo de combinação é reconhecível hoje. Perguntado pela Earth.com sobre paralelos modernos, Van de Schootbrugge citou exemplos atuais. “Hoje, as samambaias já estão a invadir certas áreas perturbadas e atuam como propulsoras de fogo.”

Ele mencionou samambaias trepadeiras invasoras sufocando árvores nativas nos Everglades, onde os tapetes secos levam o fogo até à copa. Até que ponto o aquecimento global vai agravar isso, disse ele, ainda não está claro.

A técnica baseada em cor é fácil de aplicar noutros contextos. Basta um microscópio e uma câmara, o que permite usá-la em qualquer sedimento que ainda preserve pólen.

Van de Schootbrugge espera que o método funcione em outras extinções marcadas por explosões de samambaias, incluindo a crise do fim do Pérmico e a que encerrou a era dos dinossauros. A partir de agora, essas zonas escuras podem ser testadas como sinal de fogo.

Crédito da foto: Mark Garlick