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A atmosfera da Terra deve perder oxigênio e voltar ao metano em cerca de 1 bilhão de anos

Jovem analisando imagens da Terra em dois monitores em ambiente de trabalho com planta e documentos.

Por enquanto, a vida complexa prospera na Terra graças ao abastecimento de oxigênio disponível no ar. Só que a atmosfera do planeta nem sempre foi como é hoje - e, segundo previsões científicas, no futuro ela deve regressar a uma composição rica em metano e pobre em oxigênio.

Dá para ficar tranquilo: essa transformação não deve ocorrer antes de, muito provavelmente, mais ou menos 1 bilhão de anos. Ainda assim, quando a mudança começar, ela tende a acontecer de forma relativamente rápida, de acordo com um estudo publicado em 2021.

A atmosfera da Terra e o retorno ao período anterior ao Grande Evento de Oxidação (GOE)

Esse cenário levaria o planeta a um estado semelhante ao que existia antes do chamado Grande Evento de Oxidação (GOE), ocorrido há cerca de 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, que aumenta de modo constante, e sobre o ciclo geoquímico global carbonato-silicato", afirmou o cientista ambiental Kazumi Ozaki, da Universidade Toho, no Japão, quando o estudo foi divulgado.

"Um dos corolários dessa estrutura teórica é um declínio contínuo dos níveis de CO2 atmosférico e o aquecimento global em escalas de tempo geológicas."

Os autores argumentam que o oxigênio na atmosfera provavelmente não é uma característica permanente de mundos habitáveis em geral - algo que afeta a forma como tentamos identificar 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, será muito provavelmente desencadeada antes do início de condições de estufa úmida no sistema climático da Terra e antes da perda extensa de água da superfície para a atmosfera", explicou a equipa no artigo.

Quando isso acontecer, será o fim da linha para os seres humanos - e para a maioria das formas de vida que dependem de oxigênio para viver. Portanto, é melhor torcer para que, em algum momento dentro do próximo 1 bilhão de anos, a gente descubra como sair do planeta.

Como os modelos ligam o aumento do brilho solar à queda de CO2 e de O2

Para chegar a essas conclusões, os investigadores executaram modelos detalhados da biosfera terrestre. Neles, consideraram o aumento do brilho do Sol e a consequente redução do dióxido de carbono, à medida que o gás vai sendo decomposto por níveis crescentes de calor.

Com menos dióxido de carbono, haveria menos organismos que fazem fotossíntese, como as plantas - e, por consequência, menos produção de oxigênio.

Trabalhos anteriores já indicavam que a radiação solar crescente poderia fazer com que as águas oceânicas desaparecessem da superfície do planeta em cerca de 2 bilhões de anos. No entanto, o modelo deste estudo - construído a partir de uma média de pouco menos de 400.000 simulações - sugere que a redução do oxigênio eliminaria a vida antes disso.

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

O que isso muda na procura por planetas habitáveis e biossinais (NASA NExSS)

Um dos pontos que torna o estudo especialmente relevante hoje é a busca por mundos habitáveis fora do Sistema Solar.

Com telescópios cada vez mais potentes a entrar em operação, os cientistas querem saber com mais precisão o que procurar no enorme volume de dados recolhidos por esses instrumentos.

Segundo os autores, é possível que, para maximizar as chances de detectar vida, seja necessário procurar outros biossinais além do oxigênio. O trabalho integrou o projeto NASA NExSS (Nexus para a Ciência de Sistemas de Exoplanetas), que investiga a habitabilidade de planetas para além do nosso.

De acordo com os cálculos de Ozaki e Reinhard, a fase habitável rica em oxigênio da Terra pode acabar correspondendo a apenas 20–30% de toda a vida útil do planeta - e a vida microbiana continuaria a existir muito depois de nós.

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

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

A pesquisa foi publicada na revista Nature Geoscience.

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

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