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Nas profundezas da crosta da Terra, bem longe do Sol e do oxigênio, existem bilhões de microrganismos vivendo em isolamento extremo. Por essas condições, esses micróbios crescem lentamente, a passos de tartaruga. Geralmente, a divisão celular desses micróbios ocorre após milhares, ou milhões, de anos.

No entanto, aqui na Terra, as rochas mais velhas com micróbios vivos eram sedimentos no fundo do mar que não passavam dos 100 milhões de anos, de acordo com Yohei Suzuki, da Universidade de Tóquio, no Japão.

No início deste mês, Suzuki publicou um estudo com cientistas japoneses e sul-africanos sobre a descoberta dos micróbios vivos na rocha com dois bilhões de anos.

Descoberta dos micróbios vivos

Os cientistas descobriram a rocha de dois bilhões de anos ao obterem um testemunho (amostragem de núcleo) cilíndrico da rocha após perfuração por sondagem rotativa 15 metros abaixo da superfície no Complexo Ígneo Bushveld. O local, no nordeste da África do Sul, é uma vasta formação de rochas vulcânicas que surgiram há mais de dois bilhões de anos.

Quando os cientistas abriram o testemunho de 30 centímetros da rocha de dois bilhões de anos, eles descobriram células de micróbios vivendo em pequenas fraturas.

Os cientistas realizaram eletroforese em gel de agarose para separar o DNA dos micróbios e analisaram o genoma usando microscópios eletrônicos e fluorescentes. Em seguida, eles compararam os resultados com possíveis substâncias contaminantes para confirmar se os micróbios eram nativos da amostra da rocha.

Marcações verdes mostram as células dos micróbios em rocha de dois bilhões de anos. Imagem: Yohei Suzuki/Reprodução

Além disso, eles descobriram que a parede celular dos micróbios ainda estava intacta. Este é um sinal de que as células estão vivas e ativas.

Os cientistas acreditam que os micróbios surgiram pela água, pouco tempo depois da rocha se formar, há dois bilhões de anos. Com o tempo, a rocha foi preenchida com barro, fornecendo os nutrientes necessários para a sobrevivência dos micróbios.

“Os micróbios nessas formações rochosas profundas são bastante primitivos em termos de evolução�? diz Suzuki, que agora planeja analisar o DNA desses microrganismos para aprender mais sobre eles.

Aliás, o estudo de antigos organismos pode fornecer pistas sobre como eram as primeiras formas de vida na Terra e como elas evoluíram.

Além disso, a descoberta pode servir como guia na busca por vida em outros planetas. “Essas rochas são bem similares às que existem em Marte, sobretudo em termos de idade�? afirma Suzuki.

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Depois de ter permanecido em silêncio por 600 anos, o monte Pinatubo, nas Filipinas, acordou em 1991. Uma série de pequenas explosões ao longo de dois meses culminou em uma grande erupção em meados de junho daquele ano, considerada a segunda maior do século passado. Cerca de 200 mil pessoas tiveram de deixar suas casas e mais de 700 morreram no arquipélago filipino como consequência da eclosão. A explosão produziu uma coluna de fumaça e cinzas vulcânicas que se elevou até 40 quilômetros (km) acima da superfície e invadiu a estratosfera, a segunda das cinco camadas da atmosfera que envolve a Terra. Esse manto de partículas em suspensão, geralmente com tamanhos micrométricos, atrapalhou o tráfego aéreo, queimou plantas e cultivos e produziu outros danos locais.

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Apesar de ter causado grandes prejuízos materiais e a perda de vidas humanas nas Filipinas, a erupção do Pinatubo é lembrada hoje no meio científico por ter tido uma consequência surpreendente no clima global: a temperatura média da Terra reduziu-se cerca de 0,5 grau Celsius (°C) nos dois anos seguintes à sua atividade vulcânica. A enorme quantidade de partículas em suspensão, os chamados aerossóis, lançada pelo vulcão entrou no sistema de circulação de ar da estratosfera, espalhou-se pelo planeta e atuou por meses como uma espécie de filtro solar: parte dos raios do Sol que chegariam normalmente à superfície terrestre foi refletida ao incidir sobre essa quantidade extra de partículas de aerossóis injetados no sistema. Essa ação produziu um resfriamento temporário do planeta.

Os aerossóis também resfriam a Terra quando estão na troposfera, a camada mais baixa da atmosfera, mas sua ação é mais intensa na estratosfera. O efeito Pinatubo serve de inspiração para uma linha de pesquisa polêmica, cercada de incertezas científicas e riscos ambientais e geopolíticos: a geoengenharia solar ou modificação da radiação solar (SRM, na sigla derivada do inglês). Ela começou a tomar corpo lentamente nos últimos 20 anos em algumas universidades dos Estados Unidos e da Europa à medida que o aquecimento global se tornou mais pronunciado. A ideia central dessa abordagem é aumentar deliberadamente o albedo da Terra, sobretudo na estratosfera, para que ela passe a refletir mais radiação de volta ao espaço e, assim, torne-se um pouco menos quente.

Imagem: Glauco Lara

O albedo é a fração da luz refletida em relação à absorvida por um corpo ou superfície. Quanto maior o albedo, como em superfícies claras ou brancas, menor a quantidade de calor absorvida. Injetar aerossóis na atmosfera é uma das formas de tentar aumentar o albedo terrestre. Alguns cálculos indicam que uma redução de 1% a 2% da quantidade de radiação solar que normalmente chega à Terra seria suficiente para diminuir sua temperatura média em um 1 °C.

A possibilidade de reduzir a quantidade de radiação solar sobre a Terra começou a ser aventada ainda na década de 1960. Mas sempre foi vista como uma excentricidade perigosa, quase um devaneio. A ideia só ganhou alguma relevância científica depois da erupção do Pinatubo e, mais recentemente, com a emergência da crise climática, causada pelo aumento significativo da temperatua global decorrente da emissão de gases de efeito estufa. Ainda assim, a pesquisa experimental �?que envolveria a soltura de alguns quilos de aerossóis na estratosfera para observar seus eventuais efeitos em âmbito local (não global, como ocorreu na gigantesca erupção do vulcão nas Filipinas) �?pouco progrediu até hoje em razão da oposição de parte da comunidade científica e de grupos ambientalistas.

“Até agora, existem poucos trabalhos de modelagem climática envolvendo as técnicas de geoengenharia solar�? comenta o físico Paulo Artaxo, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IF-USP), especialista no estudo de aerossóis atmosféricos. “Nenhum experimento mais significativo foi feito em campo.�?Duas abordagens que visam à modificação da radiação solar dominam as discussões. A principal delas é a injeção de aerossóis na estratosfera, a 15 ou 20 km de altitude, conhecida pela sigla SAI, que tenta reproduzir de forma artificial o que as grandes erupções fazem de maneira natural.

Imagem: Glauco Lara

A outra, vista como de impacto mais localizado, é o clareamento de nuvens marítimas (marine cloud brightening ou MCB). Ela também envolve a liberação de aerossóis (nesse caso, partículas de sal marinho), que funcionam como núcleos de condensação das nuvens. Mas a soltura dessas partículas ocorre em altitudes bem mais baixas, de no máximo 2 km, ainda na troposfera. Com mais aerossóis, as gotas de nuvens ficam menores, refletem mais radiação solar de volta ao espaço e resfriam a superfície. Há outras técnicas cogitadas, como aumentar o albedo em grandes superfícies brancas do planeta, como o Ártico, mas as duas primeiras propostas dominam o debate.

Artaxo colabora com um grupo da Universidade Harvard, dos Estados Unidos, em estudos de modelagem computacional para tentar entender se o comportamento dos aerossóis na estratosfera é realmente similar à sua ação na troposfera. “Precisamos de mais pesquisas sobre esse tema antes de sequer pensarmos em implementar alguma intervenção desse tipo�? comenta o físico da USP, um dos coordenadores do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais. “Não temos condições de garantir que a injeção de mais aerossóis não vá, por exemplo, diminuir as chuvas de monções no Sudeste Asiático e colocar em risco uma população de bilhões de pessoas. Se isso ocorrer, quem decide se essa injeção de aerossóis para ou continua? Esse tipo de decisão não pode ficar na mão de um pequeno grupo de países ou de um bilionário que financie um experimento desse tipo.�?/p>

Também há indícios de que uma dose extra de aerossóis na estratosfera poderia afetar a camada de ozônio, que protege a vida terrestre da ação nociva da radiação ultravioleta vinda do Sol. Isso sem falar que essas partículas em suspensão são uma forma de poluição do ar. Elas naturalmente se depositam, descem da estratosfera para a troposfera, onde podem causar ou agravar problemas de saúde, sobretudo os respiratórios. Por ora, essas e outras questões não têm respostas satisfatórias.

A posição do físico da USP é partilhada por muitos colegas. “A modificação da radiação solar é um tema sensível e o IPCC [Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, da ONU]reconhece que ainda há muitas incertezas sobre seus potenciais efeitos�? comenta a matemática Thelma Krug, que foi vice-presidente do painel entre 2015 e 2023 e representou o Brasil em negociações internacionais sobre o clima por uma década. “Pessoalmente, sou a favor da pesquisa na área. Mas é preciso ir passo a passo com os experimentos, ter transparência e estabelecer uma governança para esse processo.�?/p>

O tema é tão controverso que alguns pesquisadores são contra até que se faça pesquisa sobre as técnicas de geoengenharia solar. Isso porque elas não têm impacto na redução das emissões de gases de efeito estufa, que causam o aumento da temperatura da Terra. Ainda que se mostrem relativamente seguras e eficientes em esfriar temporariamente a Terra, objetivo que hoje é apenas uma hipótese, técnicas como a SAI seriam, no máximo, paliativas. No fundo, dizem os críticos dessa abordagem, os trabalhos nessa área desviariam recursos e tomariam um tempo que poderia ser mais bem empregado na busca por ações que reduzissem a emissão de gases como dióxido de carbono (CO₂) e metano (CH₄). “Os estudos sobre geoengenharia solar também poderiam ser usados como a desculpa perfeita para que os grandes produtores de gases de efeito estufa não reduzissem suas emissões�? pondera o climatologista Carlos Nobre, do Instituto de Estudos Avançados (IEA) da USP.

Além de ser encarada como um diversionismo em relação à meta central de zerar as emissões de gases de efeito estufa nas próximas décadas, a adoção das técnicas de SRM poderia tornar o planeta refém desse tipo de intervenção climática por um prazo muito longo e indefinido, de décadas ou séculos. Isso criaria um problema extra: o risco de promover o chamado termination shock. Quando o planeta abandonasse o emprego das técnicas de SRM, a temperatura subiria novamente �?só que dessa vez de forma muito mais rápida do que no cenário atual de aquecimento global. Isso tornaria quase impossível a adaptação a essa brusca elevação de temperatura. Qualquer oscilação significativa da temperatura, para cima ou para baixo, em um curto período, representa um desafio adaptativo.

Alguns estudos de modelagem climática têm sugerido cenários preocupantes em simulações de possíveis impactos do emprego de técnicas de geoengenharia solar. Esses trabalhos costumam averiguar que outros efeitos (colaterais) essas técnicas de intervenção no clima poderiam induzir, além da redução temporária da temperatura terrestre. Um dos problemas é que a maioria desses estudos se concentra em possíveis consequências no hemisfério Norte, onde ficam os países mais ricos e vive e trabalha a maior parte dos pesquisadores do clima.

Começam, no entanto, a surgir pesquisas com foco em outras partes do planeta. Trabalho publicado em junho deste ano na revista Environmental Research Climate sugere que a adoção da SAI ao longo deste século alteraria os prováveis impactos do aquecimento global sobre a formação de ciclones extratropicais no hemisfério Sul, como aqueles que se formam com certa regularidade na região Sul do Brasil. A previsão é de que, até o fim deste século, o aumento da temperatura global reduza o número de ciclones gerados nessa parte do globo terrestre, mas aumente a intensidade dos fenômenos produzidos. Ou seja, menos ciclones, mas mais fortes.

Imagem: Glauco Lara

Quando diferentes regimes de injeção de aerossóis na estratosfera são simulados em três modelos climáticos internacionais até 2100, os resultados sinalizam um aumento na frequência de ciclones, mas uma redução em sua força em relação aos prognósticos obtidos em cenários de aquecimento global sem a adoção de qualquer protocolo da SAI. “Não somos contra nem a favor da geoengenharia solar�? diz a pesquisadora Michelle Reboita, da Universidade Federal de Itajubá (Unifei), de Minas Gerais, coordenadora do estudo. “Precisamos é estudá-la. Ela pode produzir resultados positivos em uma parte do mundo e negativos em outra.�?/p>

Há também estudos de simulação que tentam prever os possíveis impactos da SAI sobre a biodiversidade. “Nosso objetivo é entender como a SAI pode afetar as espécies de vertebrados terrestres no cenário das mudanças climáticas�? conta o biólogo brasileiro Andreas Schwarz Meyer, que faz estágio de pós-doutorado na Universidade da Cidade do Cabo, na África do Sul, e coordena um projeto de pesquisa sobre o tema. “Em outras palavras, queremos saber quais seriam as espécies ‘vencedoras�?e ‘perdedoras�?no globo caso o emprego dessas técnicas para diminuir a temperatura do planeta venha a se tornar uma realidade.�?/p>

No projeto, que ainda está em andamento, Meyer adota uma abordagem chamada perfis horizontais de biodiversidade, que usa dados climáticos históricos para estimar o intervalo térmico (a temperatura máxima e a mínima) e o grau de umidade em que as espécies ocorrem. A técnica é normalmente usada para estimar o impacto sobre as espécies de diferentes cenários de aquecimento global previstos pelo IPCC ao longo deste século.

“Assim, temos uma ideia de quantas espécies serão expostas a essas mudanças, quando e o quão rapidamente isso poderá ocorrer�? comenta o biólogo. Em 2022, o brasileiro publicou um artigo no periódico científico Philosophical Transactions of the Royal Society B em que simulou os efeitos sobre mais de 30 mil espécies de vertebrados marinhos e terrestres de um cenário particular ao longo deste século: primeiro haveria um aquecimento global superior a 2 °C e, em seguida, ocorreria uma redução de temperatura da Terra de forma artificial, por meio da remoção direta de dióxido de carbono da atmosfera. A retirada do principal gás de efeito estufa é hoje ensaiada por um conjunto de técnicas que, por ora, são muito caras e ineficientes em perseguir esse objetivo.

A conclusão geral do estudo é que a subida e a posterior queda artificial da temperatura terrestre poderiam inviabilizar a sobrevivência de muitas espécies e produziriam danos a essas comunidades décadas após se ter atingido uma hipotética estabilização da temperatura do planeta. Meyer está fazendo um estudo semelhante agora, mas com o emprego da SAI no lugar da remoção direta de carbono.

Os trabalhos de Reboita e Meyer se dão no âmbito de uma iniciativa internacional, a Developing country governance research and evaluation for SRM, ou simplesmente Degrees. Seu objetivo é estimular estudos e formar recursos humanos especializados nas técnicas de modificação da radiação solar em países da África, América Latina e sul da Ásia. A Degrees nasceu na década passada dentro da Academia Mundial de Ciências (TWAS) e posteriormente foi assumida por uma organização não governamental britânica, a homônima Degrees. Ela financia quase 40 projetos. No Brasil, além das pesquisas da meteorologista da Unifei, duas linhas de estudo de professores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) passaram a ser apoiadas em julho passado.

Com parceiros no exterior, a equipe do engenheiro Mauricio Uriona, do Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas da UFSC, pretende estudar como é a percepção do setor produtivo, do governo e da comunidade científica de três países (Brasil, Índia e África do Sul) sobre os potenciais riscos das técnicas de SRM. “Trabalhamos no passado com o tema da transição energética com uma abordagem de cunho socioeconômico e vimos agora uma boa oportunidade de fazer um estudo semelhante sobre geoengenharia solar�? afirma Uriona.

A socióloga ambiental Julia S. Guivant, do Instituto de Pesquisa em Riscos e Sustentabilidade (Iris), da UFSC, vai estudar como diversos atores-chave do país, como a comunidade científica, reguladores políticos, agricultores e representantes de organizações não governamentais, posicionam-se diante dos desafios de governança da geoengenharia solar. “Não temos uma posição sobre se a SRM deve ser usada ou como seu eventual emprego deve ser governado. Somos a favor das pesquisas e do debate democrático sobre o tema, diante dos problemas para atingir as metas de mitigação e adaptação às mudanças climáticas�? diz a socióloga. Colegas da USP e da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) vão colaborar na pesquisa coordenada por Guivant.

As técnicas de SRM são tão polêmicas e sem qualquer tipo de regulação em acordos internacionais que mesmo grupos de pesquisas de instituições renomadas enfrentam dificuldades extremas de realizar pequenos experimentos de campo. Esses trabalhos não têm o potencial de influenciar o clima global, no máximo produzir ciência para se entender os processos envolvidos, com alguma alteração localmente. Ainda assim, os obstáculos práticos à sua realização são quase intransponíveis.

Em março deste ano, foi abandonado o Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), experimento concebido na década passada pelo grupo do físico-químico Frank Keutsch, da Universidade Harvard. A ideia da iniciativa era usar um balão de alta altitude para injetar 2 quilos de aerossóis (no caso, carbonato de cálcio) cerca de 20 km acima da superfície. “Essa quantidade de partículas é ínfima. Equivale à poluição expelida por um jato comercial durante apenas 1 minuto de voo�? disse Keutsch em entrevista dada em 2021 (ver Pesquisa FAPESP nº 303). O balão do SCoPEx era para ter ganho inicialmente os ares dos Estados Unidos em 2018. Mas isso não ocorreu. Em seguida, sua soltura foi prevista para a Suécia, também sem sucesso. Devido a protestos de ambientalistas e de grupos indígenas, o projeto nunca decolou de fato.

Alguns testes de campo com a técnica de clareamento de nuvens marinhas, uma abordagem menos ambiciosa do que a SAI, têm sido feitos, quase sempre a duras penas e diante de críticas de vários setores da sociedade. Em abril deste ano, um grupo da Universidade de Washington, dos Estados Unidos, usou um tipo de ventilador para espalhar partículas de sal marinho na pista de um navio porta-aviões aposentado que estava estacionado no litoral da cidade de Alameda, na Califórnia. A ideia da iniciativa era apenas ver se as partículas poderiam causar algum mal à saúde. Dois meses mais tarde, o município californiano proibiu esse tipo de experimento em seu território.

Na Austrália, pesquisadores da Southern Cross University e organizações locais tocam desde 2020 um projeto-piloto em que tentam aferir se a técnica de MCB pode ser útil para diminuir o branqueamento de corais na região de Townsville. O objetivo do experimento é averiguar se o método diminuiria localmente a temperatura do oceano no centro da Grande Barreira de Corais. O aquecimento das águas marinhas é a principal causa do branqueamento.

A desconfiança dos experimentos de campo deriva, em parte, do surgimento periódico de iniciativas pouco transparentes, geridas às vezes por empresas privadas obscuras. Em 2022, a Make Sunsets, uma startup norte-americana, soltou sem autorização no norte do México dois balões com aerossóis destinados à estratosfera. Pouco depois, o governo mexicano proibiu esse tipo de iniciativa em seu território. Agora, a empresa anunciou que está fazendo esse tipo de experimento nos Estados Unidos, mas os resultados dessas iniciativas são desconhecidos.

Para o físico norte-americano David Keith, da Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, o interesse em estimular as pesquisas sobre geoengenharia solar tem aumentado, a despeito das incertezas científicas que cercam o emprego dessas técnicas. “Isso é visível nos principais relatórios internacionais, como os do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, do Programa Mundial de Pesquisa do Clima, também da ONU, e de grandes grupos ambientalistas, como Environmental Defense�? comenta Keith, em entrevista por e-mail a Pesquisa FAPESP. “Não há dúvida de que a oposição à investigação enfraqueceu, mas é difícil dizer por quê. Talvez seja por causa do aumento das temperaturas ou porque [acredito que] o mundo esteja fazendo agora esforços substanciais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.�?/p>

Keith foi membro do programa de geoengenharia solar de Harvard por 12 anos. Hoje ele é a favor da adoção de uma moratória internacional em experimentos de campo até que a ciência sobre o tema esteja mais bem estabelecida e haja alguma forma de governança internacional. Se esse cenário se materializar algum dia, ele diz que a humanidade deveria considerar a realização de um teste no qual se injetaria por uma década na estratosfera cerca de 10% da quantidade necessária de aerossóis para baixar em 1 °C a temperatura global. Dessa forma, seria possível conferir claramente os efeitos dessa abordagem sem correr muitos riscos.

A operação envolveria transportar cerca de 100 mil toneladas de enxofre por ano para a estratosfera �?equivalente a 0,3% da quantidade de poluição por enxofre que chega anualmente à atmosfera �?por uma frota de 15 jatinhos capazes de voar em altas altitudes. A operação custaria aproximadamente US$ 500 milhões ao ano. É mais uma ideia polêmica. Para alguns, é possível que a única parte boa da sugestão seja a adoção de uma moratória para esse tipo de experimento.

A reportagem acima foi publicada com o título �?strong>Controlando o sol�?na edição impressa nº 343, de setembro de 2024.

Artigos científicos
REBOITA, M. S. et al. Response of the Southern Hemisphere extratropical cyclone climatology to climate intervention with stratospheric aerosol injection. Environmental Research: Climate. 20 jun. 2024.
MEYER. A.  L. S. et al. Risks to biodiversity from temperature overshoot pathways. Philosophical Transactions of the Royal Society B. 27 jun. 2022.

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Os paleontólogos encontraram as pegadas preservadas em regiões próximas aos locais onde existiam antigos rios e lagos. Em um estudo publicado na última segunda-feira (26), os pesquisadores revelaram que a maioria das pegadas pertence ao grupo de dinossauros terópodes (carnívoros bípedes).

Além dos terópodes, também há registros de pegadas de saurópodes (herbívoros de pescoço longo) e ornitísquios (herbívoros com bicos).

Pegadas idênticas de dinossauros de terópodes no Brasil e na África. Imagem: SMU/Divulgação

Pegadas mostram conexão geológica entre Brasil e África

De acordo com Louis Jacobs, pesquisador da Universidade Metodista do Texas, nos EUA, e coautor do estudo, as pegadas são similares em termos de idade, formato e contexto geológico.

“Uma das conexões geológicas mais recentes e mais estreitas entre a África e a América do Sul era a junção da ponta do nordeste do Brasil com a atual costa de Camarões. Os dois continentes se conectavam através desse trecho, permitindo que os animais de ambos os lados se locomovessem por eles�? afirmou Jacobs.

Contudo, essa conexão entre os continentes começou a se desfazer há cerca de 140 milhões de anos, devido ao movimento das placas tectônicas. A separação gradual resultou na formação do Oceano Atlântico Sul. Assim, o movimento isolou a Brasil da África, impedindo o transito a pé de dinossauros entre as duas regiões.

As marcas dessa separação continental são visíveis nas chamadas bacias de meio-graben, encontradas em ambos os continentes. No nordeste do Brasil, por exemplo, a bacia de Sousa e a região de Borborema, na Paraíba, se ligavam à Bacia de Koum, no norte de Camarões.

Pegadas de dinossauros preservadas na bacia de Sousa, na Paraíba. Imagem: Ismar de Souza Carvalho/Divulgação

O paleontólogo brasileiro Ismar de Souza Carvalho, coautor do estudo, foi responsável por registrar as pegadas de dinossauros no Brasil. De acordo com ele, as marcas são idênticas às que os pesquisadores encontraram na África.

As trilhas apresentam, portanto, uma narrativa sobre como os movimentos de enormes massas continentais criaram as condições ideais para os dinossauros.

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Quem anda pela região de Sobral e Juazeiro do Norte, no Ceará, de Catimbau, em Pernambuco, ou Monsenhor Hipólito, no Piauí, provavelmente encontra arenitos, rochas amareladas resultantes da aglutinação da areia. Suas camadas indicam que por ali, há milhões de anos, correu um rio. Além disso, nas áreas hoje planas ao sul, ocupadas pelos estados de Sergipe, Alagoas, Bahia e Pernambuco, havia montanhas de 3 mil a 4 mil metros (m).

“Os rios que corriam no Nordeste brasileiro entre 480 milhões e 445 milhões de anos atrás eram diferentes dos de hoje�? comenta o geólogo Rodrigo Cerri, da Universidade Estadual Paulista (Unesp). “Eram possivelmente entrelaçados e transportavam sedimentos em grandes áreas com leve inclinação, provavelmente sem vegetação.�?/p>

Segundo ele, havia uma rede ou sistemas de rios, cada um com 300 a 500 quilômetros (km) de extensão. Maiores, portanto, que o Capibaribe, com 240 km, que nasce no sertão de Pernambuco, atravessa Recife e deságua no mar. Embora com origem diferente, seriam como o São Francisco ou o Amazonas, que nascem em montanhas, respectivamente, em Minas Gerais e nos Andes peruanos, e seguem para o Atlântico.

Há 400 milhões de anos, a região que viria a ser o Nordeste ainda estava unida com o atual norte da África, formando uma unidade geológica contínua, que se estendia até o Oriente Médio, também com rios descendo de montanhas, igualmente extintas. Como o Atlântico ainda não tinha se formado, os rios desaguavam no mar ao norte do atual Nordeste brasileiro e a oeste da África, em trechos onde os dois continentes já tinham se afastado.

Camadas dos arenitos, indicando acúmulo de sedimentos trazidos pela água. Imagem: Rodrigo Cerri�? Unesp

A separação se completou há cerca de 100 milhões de anos, quando deve ter se quebrado o último maciço rochoso de cerca de 425 km que unia o atual norte do Rio Grande do Norte e o sul de Pernambuco à costa do que hoje são Nigéria, Camarões e Guiné Equatorial. O Atlântico ganhou então espaço para se formar e se alargar.

Cerri chegou a essas conclusões examinando os arenitos que coletou em 2021 e 2022 em sete bacias sedimentares (áreas normalmente baixas que acumulam sedimentos) do Ceará, Piauí e Pernambuco. Segundo ele, as camadas com arenitos grossos, acumulados durante milhões de anos, apresentam estruturas que indicam a direção do rio depois coberto por outras rochas e pela vegetação.

Na Unesp de Rio Claro, Cerri triturou as rochas e preparou sete amostras, das quais extraiu grãos do mineral zircão, com diâmetro médio de 300 micra (1 micrômetro, plural micra, equivale a 1 milésimo do milímetro). Os cristais de zircão incorporam elementos químicos do ambiente em que se formaram, a partir do magma, o material viscoso que forma o interior da Terra. A quantidade e o tipo de cada elemento indicam quando e em que temperatura e pressão se formaram as rochas que contêm zircão.

Um dos elementos químicos do zircão é o urânio, que, por ser radiativo, se transforma �?ou decai �?em uma das formas de outro elemento, o chumbo. Rochas mais antigas têm menos urânio (ou mais chumbo) e as mais jovens mais urânio (ou menos chumbo). Um aparelho a laser queimou o mineral e transformou o urânio e o chumbo em vapor. Um espectrômetro de massa determinou a proporção dos dois componentes e, a partir daí, a idade das rochas. Os resultados indicaram que os zircões provavelmente saíram de terrenos mais antigos �?e, portanto, mais altos �?do que aqueles em que foram encontrados, geologicamente mais recentes e mais baixos.

Segundo Cerri, os rios desapareceram �?e foram cobertos por gelo �?em razão de uma intensa glaciação no final do período geológico Ordoviciano, entre 445 milhões e 443 milhões de anos atrás, como detalhado em um artigo publicado em abril de 2022 na Geological Magazine e outro da edição de julho da Gondwana Research.

Imagem: Alexandre Affonso / Revista Pesquisa FAPESP

“Há muito se discutia se os sedimentos de rios da bacia do Parnaíba, nos estados do Piauí, Maranhão e Ceará, teriam a mesma origem dos de outras bacias do Nordeste�? diz Cerri. “Estudando o zircão, mostramos que todas as unidades sedimentares poderiam, sim, ter a mesma idade e ter se formado do mesmo modo.�?/p>

O geólogo David Vasconcelos, da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), que não participou do trabalho, mas estuda as bacias sedimentares do Nordeste, considera essa hipótese válida: “As unidades geológicas mais antigas das bacias sedimentares do Nordeste podem realmente ter tido uma origem comum, apesar dos diferentes nomes regionais do mesmo tipo de arenito�? Segundo Vasconcelos, há 480 milhões de anos, os rios das bacias atualmente isoladas poderiam estar integrados na chamada depressão afro-brasileira, formada pelo atual Nordeste brasileiro e pelo oeste da África, e seria maior que a rede hidrográfica da Amazônia.

“Há uma coerência das informações coletadas, mas não se pode descartar a priori que as bacias do Nordeste tiveram fontes de sedimentos provenientes de vários lugares, porque rochas de mesma idade podem ocorrer em diferentes locais�? observa o geólogo Ticiano dos Santos, do Instituto de Geologia da Universidade Estadual de Campinas (IG-Unicamp). O pesquisador também não participou do trabalho de Cerri e estuda a história geológica ainda mais antiga da região, com pelo menos 550 milhões de anos, especialmente no Ceará. “Na foz do Amazonas, por exemplo, há zircões de todas as idades, vindos dos Andes e de áreas mais antigas que ocorrem ao longo do rio Amazonas.�?/p>

Já conhecidas dos geólogos, as montanhas do atual Nordeste brasileiro se formaram em áreas antes ocupadas pelo mar, em consequência do encontro de blocos rochosos da litosfera (a camada superficial da Terra) que se deslocavam em sentido contrário. Uma das áreas altas, a faixa Sergipana, atualmente abrange o estado de Sergipe e parte da Bahia e de Alagoas. Outra, a faixa Riacho do Pontal, ocupa a região limítrofe entre os estados da Bahia, de Pernambuco e do Piauí, na margem norte do cráton São Francisco �?cráton é um bloco de rochas antigo que se estende por centenas de quilômetros.

Quem anda pelo interior do Nordeste e não conhece muito de geologia deve tomar cuidado com conclusões apressadas. A Chapada do Araripe, por exemplo, ainda que esteja a mil metros de altitude e tenha 178 km de extensão, não é o resquício de uma montanha, mas o resultado da compressão das estruturas rochosas mais densas que a cercam.

Projetos
1. Geocronologia e proveniência das sucessões basais das bacias do Parnaíba, Araripe, Jatobá e Tucano Norte: Implicações para a origem das bacias intracontinentais do SW Gondwana (n^o 20/10739-7); Modalidade Bolsas de Pós-doutorado; Pesquisador responsável Lucas Verissimo Warren (Unesp); Bolsista Rodrigo Irineu Cerri; Investimento R$ 271.323,36.
2. Análises U-Pb e de proveniência sedimentar em rutilos por LA-ICP-MS nas sequências paleozoicas da província Borborema: Bacias do Parnaíba, Araripe e Tucano-Jatobá (n^o 21/12621-6); Modalidade Bolsa de Pós-doutorado; Pesquisador responsável Lucas Verissimo Warren (Unesp); Bolsista Rodrigo Irineu Cerri; Investimento R$ 156.768,04.

Artigos científicos
CERRI, R. I. et al. The Early Paleozoic sedimentary record in northeastern Brazil: Unravelling the sedimentary provenance and evolution of fluvial systems after the western Gondwana assembly. Gondwana Research. v. 131, p. 237-55. jul. 2024.
CERRI, R. I. et al. So close and yet so far: U–Pb geochronological constraints of the Jaibaras rift basin and the intracratonic Parnaíba basin in SW Gondwana. Geological Magazine. v. 159, n. 7. 6 abr. 2021.
GOMES, N. G. et al. P-T-t reconstruction of a coesite-bearing retroeclogite reveals a new UHP occurrence in the western Gondwana margin (NE-Brazil). Lithos. v. 446-7, 107138. jun. 2023.

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Pistas em restos mortais muito antigos e recados assinados por ecossistemas extintos, esperando milhões de anos para serem lidos, atraem pesquisadores para a icnologia. Trata-se de uma área da paleontologia que, em vez de focar diretamente no organismo fossilizado, como esqueletos, pólen ou asas de insetos, investiga elementos que foram consequência de sua atividade em vida, como pegadas, ninhos, fezes e traços de mordidas em ossos.

Foi por meio dessa especialidade que o geógrafo Lucca Cunha, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), em parceria com colegas, descobriu que insetos se alimentaram de uma carcaça já soterrada, um comportamento que não é encontrado em invertebrados atuais que atuam na decomposição de organismos. O artigo foi publicado em janeiro na revista científica Acta Palaentologica Polonica.

Os pesquisadores analisaram fragmentos de osso de um rincossauro, réptil herbívoro que viveu no que hoje é o interior do Rio Grande do Sul durante o Triássico (entre 250 milhões e 199 milhões de anos atrás). Os fósseis foram encontrados no sítio paleontológico Buriol, em São João do Polêsine, perto de Santa Maria. A área é conhecida por abrigar os ossos mais antigos de dinossauros já encontrados. O que chamou a atenção de Cunha, no entanto, foram os sinais que outro grupo de seres vivos �?insetos �?deixaram.

Os alagamentos recorrentes do período cobriram de lama e minerais os ossos do rincossauro, que fossilizaram. Entre os 520 fragmentos de crânio examinados, 29 apresentavam trilhas e túneis fósseis escavados por diferentes espécies de insetos. Por meio de fotografias e tomografia computadorizada, a equipe da UFRGS analisou o formato dos traços dentro do osso e concluiu que, pelo menos em um dos tipos, o corpo foi atacado por insetos quando já estava soterrado. “O padrão de deposição indica que o sedimento foi remobilizado pela ação do inseto conforme ele perfurava o osso soterrado, preenchendo os espaços deixados�? explica o pesquisador.

O biólogo Voltaire Paes Neto, que não participou do estudo e é filiado ao Museu Nacional da Universidade Federal do Rio de Janeiro (MN-UFRJ) e à Universidade Federal do Pampa (Unipampa), conta que até pouco tempo atrás se supunha que a atuação de invertebrados pré-históricos em ossos ocorresse sempre na superfície. “Nenhuma das espécies existentes no presente que os paleontólogos usam de referência age assim�? explica. “Isso significa que eram parentes muito distantes das espécies atuais ou eram completamente diferentes dos conhecidos hoje.�?/p>

Detalhe de osso fossilizado revela as marcas roídas por insetosLuís Flávio Lopes�? UFRGS

O biólogo foi pioneiro no país na investigação de vestígios da corrosão feita por organismos vivos em algum substrato duro, a chamada bioerosão. Em 2016, ele encontrou a mais antiga marca de mordida feita por insetos em ossos. A estimativa a que ele chegou, de 240 milhões de anos atrás, é um pouco anterior à datação dos fósseis estudados pela equipe da UFRGS, de cerca de 233 milhões de anos �?quando pequenos dinossauros já tinham começado a perambular por ali. O Triássico foi um período de produção explosiva de biodiversidade, no qual também surgiram os ancestrais dos crocodilos e dos mamíferos.

Atualmente, os cupins e as larvas de um dos gêneros de besouros dermestídeos são os invertebrados que deixam as marcas mais parecidas com as encontradas pelo grupo da UFRGS. Eles alcançam as raspas de carne que sobram na superfície ou no interior do tecido ósseo, inacessíveis aos demais animais. As espécies atuais, no entanto, não têm o hábito de se infiltrar e agir debaixo da terra.

“Seria muito difícil desvendar quem eram exatamente esses insetos de mais de 200 milhões de anos, mas agora sabemos que esse comportamento subterrâneo acontecia e isso diz algo sobre interações ecológicas do ambiente no Triássico�? explica Cunha. Uma variedade de espécies de vertebrados, invertebrados, bactérias e fungos atua na decomposição de vertebrados, ação essencial para a ciclagem de nutrientes em um ecossistema natural. Detectar o processo em um momento antigo da história evolutiva revela parte do papel dos artrópodes na ecologia do ambiente.

Essa tentativa de reconstrução ambiental do passado, por meio de pistas deixadas pela ação dos organismos, faz Paes Neto comparar a icnologia “a uma espécie de CSI�? referindo-se à série norte-americana de investigação policial em que peritos criminais se baseiam em evidências deixadas por larvas no cadáver para decifrar o ocorrido. O trabalho de Cunha se valeu da ciência forense, assim como em registros de insetos fossilizados.

A paleontóloga Marina Bento Soares, especialista em vertebrados fósseis no MN-UFRJ, ressalta o boom do surgimento e da diversificação de formas de vida do Triássico e lembra que o período culminou em uma série de extinções na fauna, concomitantes com mudanças drásticas no clima. “Estamos vivendo agora um período de intensos eventos climáticos e, apesar de os atuais serem agravados pela ação humana, o conhecimento sobre o que se passou com os organismos durante alterações aceleradas no clima, como no Triássico, pode ajudar a inferir tendências futuras�? afirma.

O clima e a preservação de fósseis

A reportagem acima foi publicada com o título �?strong>Nos rastros do passado�?na edição impressa nº 340, de junho de 2024.

Artigo científico
CUNHA, L. S. et al. New bioerosion traces in rhynchosaur bones from the Upper Triassic of Brazil and the oldest occurrence of the ichnogenera Osteocallis and Amphifaoichnus. Acta Palaeontologica Polonica. v. 69, n. 1, p. 1-21. 30 jan. 2024.

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O afundamento do solo sobre minas subterrâneas de exploração de sal-gema, como o noticiado desde novembro em Maceió, pode começar de modo silencioso e suave �?apenas alguns milímetros por ano. É o que deve ter ocorrido na capital alagoana. Em um estudo publicado em abril de 2021 na revista Scientific Reports, pesquisadores do Centro Alemão de Pesquisas em Geociências (GFZ) e a Universidade de Hannover, ambos na Alemanha, argumentam que trechos de três bairros próximos à lagoa Mundaú �?Pinheiro, Mutange e Bebedouro �?já estariam cedendo desde 2004, embora sem chamar muito a atenção. As análises de imagens de satélite indicaram que o solo na região da mineração afundou cerca de 2 metros (m) de 2004 a 2020.

O geólogo Marcos Hartwig, da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), chegou à conclusão similar à dos alemães: o solo de alguns pontos dessa região afundou 1 m entre 2016 e 2020, como detalhado em um artigo publicado em abril de 2023 na revista científica Acta Geotechnica, com a participação de pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e da Universidade de São Paulo (USP). “O afundamento é maior nas áreas próximas às minas, o que reforça a relação de causalidade�? afirma.

Por causa de tremores de terra e rachaduras em casas e ruas, órgãos públicos obrigaram cerca de 60 mil pessoas a deixar suas casas �?os primeiros moradores dos cinco bairros considerados áreas de risco começaram a sair ainda em 2019. Segundo a prefeitura de Maceió, em dezembro de 2023 a área com risco de afundamento correspondia a 3 km², quase 3% da área urbanizada do município.

O problema se agravou em dezembro de 2023, quando, em apenas 10 dias, o solo afundou cerca de 2 m sobre uma das 35 minas, a 18, já coberta pela água da lagoa Mundaú, até desmoronar.

Há no mundo pelo menos 50 relatos de afundamentos de solo em áreas urbanas devido à mineração de sal, nos Estados Unidos, no Canadá, na Europa e na Ásia. Um dos maiores ocorreu em Tuzla, na Bósnia e Herzegovina (BiH): o solo sobre uma mina afundou 12 metros, destruindo casas, prédios, redes de esgoto e linhas elétricas. A mina foi preenchida com água e fechada em 2006, mas em 2021 o solo continuava a ceder de 1 a 4 centímetros (cm) por ano.

cImagem: Deriky Pereira�? UFAL

Em Maceió, o afundamento, que os geólogos chamam de subsidência, tornou-se mais visível em 2018. Em 3 de março, ao voltar para seu apartamento, na capital alagoana, a economista Natallya Levino, da Universidade Federal de Alagoas (Ufal), soube pelo marido que o lustre da sala tinha tremido. Como eles, outros moradores do bairro de Pinheiro viram rachaduras se abrirem em suas casas e pelas ruas.

No mesmo dia, sismógrafos da Rede Sismográfica Brasileira, operados pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), registraram na região um raro tremor de terra de 2,4 graus de magnitude. O geofísico Anderson Farias do Nascimento, da UFRN, acompanhou a situação e ficou intrigado: “Maceió não costumava ter atividade sísmica tão intensa nem os efeitos relatados pelos moradores eram para ser tão fortes�?

Em maio de 2019, um relatório técnico do Serviço Geológico do Brasil (SGB), empresa pública vinculada ao Ministério de Minas e Energia, atribuiu o tremor intenso �?e os menores, que vieram depois �?ao desmoronamento subterrâneo ou à fusão de minas de sal-gema, matéria-prima para a fabricação de soda cáustica e plásticos, abertas e exploradas pela empresa petroquímica Braskem desde os anos 1970.

Com profundidade entre 800 m e 1.200 m, as minas devem ter provocado o afundamento do solo, concluiu o SGB com base em análises feitas alguns meses após o abalo, entre junho de 2018 e abril de 2019. Os resultados obrigaram a Braskem a interromper a exploração das minas e a preencher com areia ou cimento as que estivessem colapsando. Mas a terra continuou afundando.

“O que está acontecendo em Maceió é o que chamamos de sismicidade induzida, causada por ação humana, a exemplo da mineração�? diz Nascimento, que participou da análise dos tremores em um projeto de pesquisa feito com a equipe do SGB. “O sinal captado pelos equipamentos é diferente dos tremores de causa natural e indica uma energia liberada por desabamentos e colapsos de solo.�?/p>

Hartwig acrescenta que as cavidades causam o chamado desequilíbrio de tensões, que gera deformações nas camadas acima delas. Esse efeito pode atingir a superfície e causar rachaduras em ruas e prédios (ver infográfico). “Os deslocamentos do terreno se iniciam de modo sutil e aproximadamente linear e evoluem para movimentações aceleradas e irregulares�? comenta.

Ainda é incerto o papel de duas extensas falhas geológicas �?ruptura de um bloco de rocha �?paralelas à lagoa Mundaú. Os relatórios técnicos do SGB consideram que elas poderiam ter sido reativadas, contribuindo para a movimentação do solo, mas Hartwig e seu grupo descartaram a influência das falhas. Nascimento, porém, não desconsidera essa possibilidade: “Mesmo pequenas, as falhas podem ser o caminho para a água se infiltrar e causar a expansão e o colapso de algumas minas�?

Sem diálogo

Os pesquisadores têm ajudado a entender e a enfrentar esses problemas. “Os moradores dos bairros vizinhos da lagoa começaram a me chamar ainda em 2010 para ver rachaduras em algumas casas�? conta o engenheiro civil Abel Galindo Marques, professor aposentado da Ufal, especialista em fundações de edifícios e um dos autores do livro Rasgando a cortina de silêncios: O lado B da exploração do sal-gema de Maceió (Instituto Alagoas, 2022).

Ele conta que, pouco depois do tremor de 2018, participou de uma reunião no Conselho Regional de Engenharia e Agronomia de Alagoas (Crea). “Quatro pessoas disseram que o tremor e as rachaduras não tinham nada a ver com as minas, que eu via como a causa desde 2017.�?Hartwig diz que, em 2022, pediu à Defesa Civil de Maceió acesso a dados de campo, que permitiriam análises mais consistentes. Como contrapartida, ofereceu um relatório e um treinamento para a equipe sobre interpretação de dados de satélite para monitoramento de deslocamentos de superfície. “Recebi apenas uma resposta genérica e a conversa não avançou�? lamenta.

No livro A cidade engolida (Pedro & João Editores, 2023), Levino e a engenheira Marcele Elisa Fontana, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), reiteram: “A ausência de dados oficiais que possam nortear pesquisas e discussões tem limitado estudos mais aprofundados�? Depois dos tremores mais intensos, Levino, com colegas da Ufal e de outras universidades, criou um grupo no WhatsApp e mantém um site com estudos, vídeos e outros materiais sobre o afundamento dos bairros, além do canal no YouTube “Relatos de uma tragédia�? Ela também guarda uma frustração: “Nunca consegui nenhuma entrevista com a Braskem�? Procurados por Pesquisa FAPESP, o SGB informou que nenhum pesquisador poderia dar entrevista sobre o assunto e a Braskem não retornou.

A desocupação das casas dos bairros que estão afundando obrigou milhares de pessoas a mudar suas vidas, ainda que tenham recebido ou estejam negociando uma indenização da Braskem �?alguns precisaram se instalar em lugares distantes de onde viviam ou morar em cidades próximas, em busca de aluguéis mais baixos. A situaçao também implicou o fechamento de lojas, até mesmo em bairros vizinhos, a desativação de 10 linhas de ônibus e a paralisação da construção de uma linha de veículo leve sobre trilhos (VLT), de acordo com um artigo do grupo da Ufal, com pesquisadores de Pernambuco (UFPE) e de Brasília (UnB), publicado em setembro de 2023 na revista Logistics.

“Podem ocorrer outros tremores até a área se estabilizar�? prevê Hartwig. Sua previsão se apoia nos estudos descritos na década de 1940 pela geóloga norte-americana Ruth Doggett Terzaghi (1903-1992), que descreveu cinco estágios do afundamento do solo induzido por minas de exploração de sal como as de Maceió.

Os dois primeiros consistem em movimentos lentos e imperceptíveis, que podem durar décadas ou séculos. O terceiro dura alguns anos e forma depressões superficiais. O quarto compreende o colapso do solo e, em horas ou dias, a formação de crateras, que podem ser parcialmente preenchidas por água.

“Até novembro, estávamos no estágio 3, com um afundamento sutil e progressivo. Entramos no quarto estágio, quando os deslocamentos aceleraram muito e levaram à abertura de cavidades em superfície invadidas por água�? observa Hartwig. O último estágio seria marcado por movimentos do subsolo amenos e irregulares de acomodação.

Artigos científicos
VASSILEVA, M. et al. A decade-long silent ground subsidence hazard culminating in a metropolitan disaster in Maceió, Brazil. Scientific Reports. v. 11, 7704. 8 abr. 2021.
HARTWIG, M. E. et al. The significance of geological structures on the subsidence phenomenon at the Maceió salt dissolution field (Brazil). Acta Geotechnica. v. 18, p. 5551-73. 2023.
FONTANA, M. E. et al. Risk analysis of transport requalification projects in the urban mobility problem caused by a mining disaster. Logistics. 2023, v. 7, n. 3. 4 set. 2023.

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A colisão teve início cerca de 60 milhões de anos atrás. A Placa Indiana, então uma ilha isolada, colidiu com a Eurásia, dando origem à cordilheira mais alta do mundo.

O movimento dessas placas continentais tem intrigado os cientistas. Os debates se concentram em se a Placa Indiana está deslizando horizontalmente sob o Tibete ou se está afundando na astenosfera — a zona superior do manto terrestre .

Agora, uma nova análise apresentada na conferência da American Geophysical Union de dezembro de 2023 sugere uma terceira possibilidade. O estudo propõe que parte da Placa Indiana está passando por um processo chamado “delaminação” ao deslizar sob a placa euro-asiática.

Isso envolve a parte densa inferior se desprendendo da seção superior, acompanhada por evidências de uma fratura vertical na fronteira entre a placa separada e sua contraparte intacta.

Embora já soubéssemos que os Himalaias estavam crescendo, essas novas descobertas sugerem que o Tibete será dividido no processo.

As descobertas também desafiam a compreensão convencional, conforme observou Douwe van Hinsbergen, geodinamicista da Universidade de Utrecht, nos Países Baixos, em um artigo para a revista Science.

“Não sabíamos que os continentes poderiam se comportar dessa maneira, e isso é, para a ciência sólida da Terra, bastante fundamental”. Essa descoberta oferece uma nova perspectiva sobre a formação do Himalaia e pode aprimorar nossa compreensão dos riscos sísmicos na região, relatam os cientistas.

Dinâmica das placas tectônicas da Terra

A pesquisa, liderada pelo geofísico Simon Klemperer da Universidade de Stanford, nos EUA, conta com o apoio de diversas linhas de evidência.

Medições isotópicas de hélio em nascentes tibetanas indicam uma fronteira distinta, ao sul da qual a Placa Indiana permanece intacta, enquanto ao norte, surgem assinaturas mantélicas, sugerindo um possível desprendimento da placa.

Dados sísmicos corroboram ainda mais essa narrativa, com ondas sísmicas revelando uma ruptura na crosta da Placa Indiana.

O estudo propõe que essa ruptura pode influenciar os riscos sísmicos no Tibete, especialmente ao redor da falha Cona-Sangri, adicionando uma camada de complexidade à nossa compreensão das colisões continentais.

Embora as incertezas persistam, a pesquisa marca um passo significativo à frente das descobertas sobre o futuro do planeta. A colisão no Himalaia não apenas molda a paisagem do nosso planeta, mas também oferece uma visão da história complexa e dinâmica das placas tectônicas da Terra.

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Um grupo de pesquisadores da Universidade de Kansas, nos Estados Unidos, afirma que as atividades de agências espaciais na superfície lunar já interferem mais no satélite natural do que os acontecimentos naturais. 

Dessa forma, eles defendem que uma nova era geológica seja definida também para a vizinha da Terra.

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Impactos humanos na lua

Desde 1959, os humanos começaram a interferir na superfície da lua. Foi nesse ano que a então União Soviética lançou no espaço sonda Luna 2, que se chocou com o satélite natural e deixou uma cratera. 

Depois da Rússia, Estados Unidos e China também pousaram na lua. A Índia fez o mesmo mais recentemente, de forma que se tornou o quarto país a alcançar a conquista.

Segundo pesquisadores, os humanos causaram perturbações na superfície lunar em pelo menos 59 locais até hoje. Além disso, as missões também descartaram objetos por lá, como partes de espaçonaves, bandeiras, bolas de golfe e sacos de excremento humano.

Tudo isso fez com que a interferência humana movimente mais regolito da superfície lunar do que processos naturais, como os impactos de meteoroides. Fora isso, poucos fenômenos acontecem por lá. Apenas terremotos lunares fracos, que ocorrem esporadicamente.

“Além disso, não acontece muito. Apenas nós andando nela têm um impacto ambiental maior do que qualquer coisa que aconteceria na lua em centenas de milhares de anos”, explicou Ingo Waldmann ao NewScientist.

Qual a situação da lua agora?

No momento, a divisão geológica lunar que a lua passa é o Período Copernicano, que remonta a mais de um bilhão de anos atrás. Em comparação, a Terra passou por cerca de 15 períodos geológicos durante esse mesmo tempo.

Segundo Justin Allen Holcomb, cientista da Universidade de Kansas, ainda há muita variação nas estimativas dos impactos humanos deixados na lua. Contudo, com os planos das agências espaciais de explorar o satélite natural da Terra, os cientistas ficaram preocupados.

“Está tão focado na quantidade de dinheiro ou minerais que podemos obter, mas realmente precisamos desacelerar e discutir quais são as consequências”, opina Holcomb. Para evitar mais estragos, pesquisadores sugerem a criação de algo equivalente a um parque nacional na lua.

“A superfície lunar é o ambiente mais prístino ao qual temos acesso, porque o regolito se acumula tão lentamente e a erosão acontece tão lentamente que você tem toda a impressão do sistema solar na lua como registros geológicos, o que não temos na Terra. É importante para a ciência”, diz Waldmann.

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Pesquisa liderada por cientistas da Universidade de São Paulo (USP) revela que a Elevação do Rio Grande, uma porção possivelmente continental submersa no Atlântico Sul a cerca de 1.200 quilômetros da costa do Brasil, era �?entre 45 milhões e 40 milhões de anos atrás �?uma gigantesca ilha tropical, coberta de vegetação e rica em minérios.

Resultado de quase dez anos de trabalho, o estudo recém-publicado na revista Scientific Reports traz novas informações sobre a formação geológica composta por um conjunto de montanhas submarinas que ocupa uma área equivalente ao território da Espanha.

Os pesquisadores encontraram a presença de argilas vermelhas com alguns minerais como caulinita, magnetita, magnetita oxidada, hematita e goethita, que são típicos de alteração tropical de rochas vulcânicas. Foram analisadas características mineralógicas, geoquímicas e magnéticas de amostra de argila vermelha distinta dragada de uma profundidade de água de cerca de 650 metros na área ocidental da elevação.

Em 2018, o grupo já havia levantado a hipótese de o local ter sido uma ilha com base nas descobertas durante um cruzeiro na região, quando eles encontraram a amostra que deu origem ao artigo de agora (leia mais em agencia.fapesp.br/29449).

Realizada com os navios de pesquisa oceanográfica Alpha Crucis, da USP, e Discovery, da realeza britânica, a expedição fez parte de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP e integrado por cientistas do Instituto Oceanográfico (IO) da USP e da University of Southampton, na Inglaterra.

“A pesquisa permitiu definir exatamente a presença da ilha, e o que está se discutindo hoje é se essa área pode ser incluída na plataforma continental brasileira. Geologicamente, conseguimos descobrir que as argilas se formaram depois das últimas atividades vulcânicas registradas há 45 milhões de anos, ou seja, a formação foi entre 30 milhões e 40 milhões de anos atrás. E deve ter se formado em decorrência dessas condições tropicais�? diz à Agência FAPESP o professor do IO-USP Luigi Jovane, orientador do trabalho.

Para Jovane, que coordena um projeto financiado pela FAPESP, o fato de ter uma equipe multidisciplinar participando da pesquisa contribuiu para os resultados.

“Temos um grupo de altíssima qualidade, que envolve áreas como geologia, geoquímica, biologia, hidrodinâmica, avaliação de impacto ambiental, metalurgia, novas energias, psicologia e direito. Toda essa ciência acumulada pode ser usada para aprofundar o entendimento que permita prospectar sem afetar as sinergias do sistema local. Para saber se a exploração no fundo do mar é viável precisamos estudar muito bem a sustentabilidade e entender os impactos. Não há cálculo dos serviços ecossistêmicos do mar, por exemplo. No momento em que mexemos em uma região precisamos entender como isso afeta animais, fungos, corais e o impacto em processos cumulativos�? afirma.

Primeiro autor do artigo e atualmente professor na Universidade de Mumbai (Índia), Priyeshu Srivastava também teve apoio da FAPESP por meio de dois projetos (19/11364-0 e 22/02479-0).

Somente neste ano, Jovane já liderou a publicação de outros quatro artigos com resultados de estudos realizados com amostras das rochas vulcânicas e crostas de ferromanganês da Elevação do Rio Grande (leia nas revistas Frontiers in Marine Science, Journal of Materials Research and Technology, Geochemistry e Marine Geology).

Descobrindo o fundo do mar

Os cientistas focaram o estudo na parte mais oriental da Elevação do Rio Grande. A região foi reconstruída por meio de um mapeamento batimétrico de alta resolução, sendo possível observar planícies cobertas de sedimentos separadas por uma fenda profunda de mais de 600 metros.

Com a ajuda de um veículo submarino autônomo (AUV) e de um veículo operado remotamente (ROV) do National Oceanography Centre (NOC), em Southampton, o grupo fez levantamento de altíssima resolução do fundo do mar com a coleta de amostras, dados magnéticos, imagens e sonar.

O AUV, que emerge até atingir o fundo do oceano, rastreia uma região preestabelecida por um período máximo de 12 horas. Já o ROV se mantém ligado ao navio por meio de um cabo, mas também tem capacidade de se mover sozinho coletando imagens de alta resolução e amostras de rochas e organismos com um braço robótico. “Como não temos esse tipo de equipamento no Brasil, a parceria com os ingleses do NOC foi fundamental. Mas toda a pesquisa é 100% brasileira�? completa.

Os achados do trabalho mostram que existe uma camada de solos tropicais entre as lavas vulcânicas, indicando que há menos de 40 milhões de anos a região era emersa e coberta de vegetação tropical com alta atividade vulcânica. Jovane conta que, em seu estágio original, esse solo é semelhante à terra vermelha, tipicamente encontrada no interior de São Paulo.

O índice de alteração química (CIA, na sigla em inglês para chemical index of alteration) atingiu valor 93, apontando que a argila vermelha é produto do desgaste extremo dos fluxos de lava e do intemperismo químico subaéreo dessas rochas vulcânicas com um clima quente e úmido durante o Eoceno �?segunda época da era Cenozoica (entre 56 milhões e 34 milhões de anos aproximadamente) quando altas temperaturas favoreceram o desenvolvimento de bosques tropicais e depois registrando mudanças bruscas no clima, que teriam sido ocasionadas pela rápida separação da Austrália e da Antártida. O CIA da maioria das rochas alcalinas é menor que 50.

Isso aconteceu antes de a região passar pela subsidência térmica �?movimento de natureza tectônica ou termal que afeta o substrato das bacias �?até sua profundidade batimétrica moderna.

A Elevação do Rio Grande era considerada “águas internacionais�?e dependia da Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos //www.isa.org.jm/, ligada às Nações Unidas (ONU), até o Brasil ter pedido a extensão da Zona Econômica Exclusiva (ZEE) para a United Nations Convention on the Law of the Sea (Unclos).

No local já foram encontradas áreas ricas em cobalto, níquel, lítio e terras- raras, como o telúrio, minérios-alvo de indústrias voltadas à geração de energia de alta eficiência �?substituta de combustíveis fósseis, um dos causadores do aquecimento global.

“�?fundamental entender os serviços ecossistêmicos e os processos naturais que atuam na Elevação do Rio Grande. Somente ao conhecê-los poderemos fazer a avaliação de impacto ambiental e o cálculo desses impactos para daí ter o estudo completo para a preservação ambiental da área, incluindo mitigação e contrapartidas de um possível uso de parte da região�? diz Jovane.

O artigo Red clays indicate sub-aerial exposure of the Rio Grande Rise during the Eocene volcanic episode pode ser lido em: www.nature.com/articles/s41598-023-46273-y#Sec8.

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Em junho de 2019, ao caminhar pelas praias da ilha vulcânica da Trindade, a 1.140 quilômetros (km) do litoral do Espírito Santo, a geóloga Fernanda Avelar Santos deixou-se atrair pelo brilho esverdeado de detritos parecidos com rochas espalhados pela areia. Ela estranhou: a cor destoava das rochas magmáticas de tons negro e do avermelhado da areia típicos da ilha.

De volta ao continente, ao analisar as amostras coletadas em um laboratório da Universidade Federal do Paraná (UFPR), em Curitiba, ela, com sua equipe, e colegas das universidades de São Paulo (USP) e Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) chegaram à conclusão de que eram rochas híbridas, formadas por sedimentos da praia, carapaças de animais mortos e plástico derretido, com diâmetros que variavam de 3 centímetros (cm) a 40 cm. As análises indicaram que são compostas por polietileno e polipropileno, dois polímeros sintéticos utilizados em embalagens e linhas de pesca.

“O lixo plástico se tornou um novo componente geológico da Terra com potencial para afetar a vida marinha, até mesmo de lugares distantes como a ilha da Trindade�? concluiu Santos. Administrada pela Marinha do Brasil e sem população fixa residente, a ilha e as águas que a circundam abrigam várias espécies de aves, peixes, baleias, tubarões e corais. As praias em que ela encontrou o que batizou de rochas de plástico, no Parcel das Tartarugas, são um dos principais locais no Brasil de desova da tartaruga-verde (Chelonia mydas).

Piroplásticos do Caribe (à dir.) e do Brasil (à esq.). Imagem: Rangel-Buitrago, N. et al. Marine Pollution Bulletin. 2023. | Fernanda Avelar Santos / UFPR

Estima-se que os materiais plásticos podem ter chegado até lá nos últimos anos com as correntes marinhas. Não se sabe como poderiam ter derretido. “Eles não são nada mais do que lixo plástico que se funde com outros materiais. Em estudos feitos em outros países, esse tipo de material é formado pela queima do plástico em fogueiras�? observa ela. “Mas não parece ser o caso de Trindade.�?/p>

Santos e os colegas descreveram as rochas encontradas em um artigo publicado em setembro de 2022 na revista científica Marine Pollution Bulletin. Esse material foi descrito pela primeira vez em 2014 na praia de Kamilo, no Havaí, conhecida pelo acúmulo de redes, boias e embalagens plásticas, trazidas pelas correntes oceânicas. Em 2023, seis estudos relataram formações semelhantes nas ilhas Helgoland, no mar do Norte, na Europa, e das Aves, no Caribe, em praias na costa da Colômbia, da Indonésia e de Bangladesh e em um riacho na China.

Os três tipos

Os detritos plásticos podem ser de três tipos: plastitone, plastiglomerados e piroplásticos.

Rochas de plástico (verde) na ilha da Trindade. Imagem: Fernanda Avelar Santos / UFPR

Por enquanto descrito apenas pelo grupo brasileiro, com poucos elementos naturais, o plastitone é quase inteiramente formado por plástico. “Eles têm textura e estruturas semelhantes às de rochas vulcânicas�? compara Santos.

Os plastiglomerados são análogos a rochas sedimentares, formados com materiais minerais ou orgânicos, como pedaços de rochas e conchas, aglomerados e cimentados pelo plástico derretido, mas em menor quantidade. Geralmente são ásperos e densos �?algumas amostras chegaram a 2 quilogramas (kg).

Por fim, os piroplásticos podem ser originalmente uma das duas formações anteriores, mas já entrando em estado de erosão, com formas mais arredondadas. “As rochas desse tipo que estavam na praia foram erodidas principalmente pelas ondas�? observa Santos.

Na ilha da Trindade, pela primeira vez, combinações dos três tipos desses detritos plásticos foram achados em um mesmo afloramento. Por ali, é comum encontrar pedaços de rochas com mais de um desses tipos, misturados. “Na minha última visita à ilha, encontrei mais piroplásticos, o que indica que essas rochas já estavam mais erodidas e possivelmente liberando microplásticos [partículas de polímeros com menos de 5 milímetros]�? diz a geóloga (ver Pesquisa FAPESP nº 332).

No artigo, Santos defende que o termo rocha deva ser aplicado nesses achados e que esse tipo de formação seria mais um dos marcos do Antropoceno, uma nova era geológica caracterizada pelos impactos da humanidade sobre a Terra (ver Pesquisa FAPESP n^os 243 e 307).

Impactos na vida marinha

“Da mesma forma que os detritos plásticos flutuantes, essas formações rochosas podem ser reservatórios de vírus, fungos e bactérias, incluindo os causadores de doenças�? comenta o biólogo marinho italiano Tommaso Giarrizzo, professor visitante da Universidade Federal do Ceará (UFC), que não participou do estudo. “Por causa da exposição ao sol, vento, marés e chuva, os materiais plásticos podem liberar compostos químicos eventualmente tóxicos para os organismos marinhos.�?/p>

Parcel das Tartarugas, na ilha da Trindade: local onde foram achadas as primeiras rochas plásticas. Imagem: Fernanda Avelar Santos / UFPR

Em Trindade, os organismos que vivem e se reproduzem nas poças da maré com fundo rochoso poderiam sofrer os maiores impactos, na avaliação do pesquisador. “As formações plásticas têm a capacidade de alterar drasticamente os hábitats desses organismos, comprometendo sua sobrevivência e afetando toda a cadeia alimentar marinha�? alerta.

Outro estudo reforça essa possiblidade. Publicado em junho na revista Scientific Reports, o trabalho relata cordas, fibras, tecidos, embalagens e tampas de plástico derretidas em plastiglomerados e piroplásticos encontrados em uma praia da ilha de Panjang, no mar de Java, na Indonésia. Os polímeros sintéticos tinham altas concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), contaminantes tóxicos resultantes provavelmente da queima do lixo plástico a céu aberto.

“Esses novos tipos de poluição plástica podem ser um vetor importante para a contaminação química de hábitats costeiros próximos, como recifes de coral, pradarias de ervas marinhas e manguezais�? escreveram no estudo pesquisadores da Indonésia e da Alemanha.

Artigos científicos
SANTOS, F. A. et. al. Plastic debris forms: Rock analogues emerging from marine pollution. Marine Pollution Bulletin. v. 182, 114031. set. 2022.
UTAMI, D. A. et. al. Plastiglomerates from uncontrolled burning of plastic waste on Indonesian beaches contain high contents of organic pollutants. Scientific Reports. v. 13, 10383. jun. 2023.

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Um novo estudo, publicado pela revista Nature, mostra que a paisagem recém-descoberta consiste em antigos vales e cordilheiras. De acordo com a pesquisa, o gelo não cresceu suficientemente espesso para criar uma camada de água.

Segundo Stewart Jamieson, do departamento de Geografia da Universidade de Durham e principal autor do estudo, é preciso analisar o padrão do gelo. “Quando você olha para o padrão de fluxo de gelo na região, ele está indo mais rápido em ambos os lados da nossa paisagem. Mas então, no topo da nossa paisagem, ele está indo muito devagar, e isso porque está basicamente congelado em seu leito”, disse ao Space.

Como a pesquisa sobre o gelo ancestral foi feita

A glaciação da Antártica foi desencadeada pelo resfriamento climático global ocorrido durante a Era Cenozóica — que teve início após a extinção dos dinossauros, há cerca de 65 milhões de anos.

Os pesquisadores utilizaram dados de satélite para mapear uma área de 32 mil km quadrados de terra sob a camada de gelo. Além disso, em alguns locais, os pesquisadores confirmaram a existência da paisagem por meio da utilização de ecos de rádio emitidos por aviões que sobrevoaram o local. A ideia foi ver através do gelo e mapear a forma da terra por baixo da camada de gelo.

A descoberta fornece informações sobre a história da camada de gelo da Antártida Oriental. O estudo se baseia em trabalhos anteriores da equipe, que mapeou cadeias de montanhas escondidas, sistemas de desfiladeiros e lagos sob o gelo na Antártida.

Além disso, a nova pesquisa ajuda a compreender como a massa de gelo poderá evoluir em resposta às futuras alterações climáticas. A equipe acredita que existam outras paisagens antigas, ainda não descobertas, escondidas sob o manto de gelo da Antártida Oriental.

“Precisamos de compreender a forma da paisagem para podermos compreender porque é que o gelo está fluindo desta forma e como poderá reagir no futuro�? disse Jamieson.

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O rio São Francisco já foi bastante sinuoso, além de mais extenso e superficial, em nada parecido com os cânions de Xingó, formados há centenas de milhões de anos, na divisa entre os estados de Sergipe e Alagoas, onde suas águas correm hoje entre paredões rochosos com até 50 metros (m) de altura.

Nos últimos 90 mil anos, em resposta às variações no regime de chuvas e da cobertura vegetal em suas margens, mudou bastante a forma do também chamado Velho Chico. O rio corta 521 municípios e tem 2.863 quilômetros (km) de extensão desde sua nascente, na serra da Canastra, em Minas Gerais.

Quando a chuva era abundante, como entre 90 mil e 66 mil anos atrás, o rio transportava grandes quantidades de sedimentos e escavava o terreno. Se a quantidade de sedimentos aumentava muito, o rio depositava areias em seu leito e margens, adquirindo uma forma entrelaçada, com múltiplos canais atuando ao mesmo tempo. Já com menos sedimento e chuvas moderadas, formava curvas amplas e sinuosas, chamadas de meandros, como entre 66 mil e 39 mil anos e entre 19 mil e 9 mil anos. Rios meandrantes são comuns em ambientes tropicais e subtropicais, como o Purus e Juruá, na Amazônia, os mais sinuosos do mundo, e o Mississipi, nos Estados Unidos.

O trajeto atual, a cerca de 20 m abaixo da posição antiga, tomou forma por volta de 5 mil anos, de acordo com as análises de sedimentos feitas por pesquisadores das universidades de São Paulo (USP), Estadual Paulista (Unesp) e das federais de São Paulo (Unifesp) e de Alagoas (Ufal).

A geóloga Patrícia Mescolotti ressalta que a idade de 90 mil anos é o limite do método usado para verificar quando a luz solar incidiu pela última vez sobre os cristais de quartzo na areia das margens antes de serem cobertas por sedimentos mais recentes. “O rio deve ser mais antigo, mas ainda não conseguimos saber�? diz a pesquisadora, desde maio de 2022 na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) em Campo Grande. Ao descrever as unidades geomorfológicas do rio em um artigo de janeiro de 2022 na Revista Brasileira de Geomorfologia, os geólogos Landerlei Santos, da Unesp, e Edgardo Latrubesse, da Universidade Federal de Goiás (UFG), já haviam observado que alguns trechos de planície poderiam ter se formado no final do período Pleistoceno, entre 10 mil e 82 mil anos atrás.

Durante seu doutorado na Unesp de Rio Claro, sob orientação do geólogo Mario Assine e do geógrafo da Unifesp Fabiano Pupim, Mescolotti examinou sedimentos coletados de 51 pontos das margens do rio na Bahia e das dunas, no município de Xique-Xique, na Bahia (ver box). Ela estudou também fotos aéreas e imagens de satélites, que exibem o leito antigo do rio �?em forma de pequenas ferraduras, abandonado à medida que as águas encontraram caminhos mais fáceis por onde correr �?e ajudaram a reconstituir os terraços (antigas várzeas), que se estendiam além das antigas margens dos rios.

Alexandre Affonso/Revista Pesquisa FAPESP

“Apesar de ser um rio que representa o Nordeste, a vazão do São Francisco parece ser controlada pelo sistema de monções da América do Sul [caracterizado por chuvas intensas no verão e escassas no inverno], que leva a umidade da Amazônia para o Sudeste do Brasil�? comenta Pupim. Diferentemente de outros grandes rios, abastecidos por afluentes ao longo de todo o curso, o São Francisco recebe a maior parte da água em seu trecho inicial, por meio de afluentes como o rio das Velhas, o maior deles, o Paracatu e o Urucuia. “Como já acontecia há milhares de anos, cerca de dois terços das águas do rio continuam vindo da região das nascentes, em Minas Gerais.�?Até o município de Januária, em Minas, a menos de mil km da nascente, o rio já tem quase 70% de seu volume, como indicado em um artigo publicado em abril de 2021 na revista Quaternary Science Reviews.

Em paralelo, o geólogo da USP Cristiano Mazur Chiessi, com sua equipe, examinou o comportamento da bacia hidrográfica do São Francisco por meio da proporção de duas formas distintas de hidrogênio e carbono em restos de árvores e de gramíneas acumulados em sedimentos marinhos coletados em 2016 a 1.897 m de profundidade a menos de 1 km da foz, na divisa de Alagoas e Sergipe. As conclusões foram similares às do grupo de Pupim: “As chuvas na bacia de drenagem do rio São Francisco, principalmente na cabeceira e no médio curso, provêm majoritariamente da Amazônia�? comenta Chiessi. “Não notamos mudanças marcantes de longo prazo na fonte de umidade.�?/p>

A distribuição das formas de hidrogênio e carbono indicou os momentos de chuvas mais intensas e mais escassas na bacia do São Francisco. “Quando a estação seca era mais curta, as árvores ocupavam mais espaço no Cerrado do trecho inicial da bacia do rio. Em épocas de estação seca longa, inversamente, predominavam as gramíneas�? diz a geóloga da USP Jaqueline Quirino Ferreira, principal autora de um artigo publicado em março de 2022 na Quaternary Science Reviews, detalhando os resultados.

Uma peculiaridade do Velho Chico é atravessar três ambientes naturais �?Mata Atlântica, Cerrado e Caatinga. “�?uma exceção, porque rios extensos com uma trajetória aproximada norte-sul ou sul-norte geralmente atravessam mais de um tipo de ambiente natural, como o Paraná, que corta a Mata Atlântica e sul do Brasil e a Argentina�? comenta o geólogo José Cândido Stevaux, atualmente na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) em Três Lagoas, que colaborou com Mescolotti.

O São Francisco tem um dos maiores lagos artificiais do mundo, a represa de Sobradinho, com 4.214 km², que sustenta a usina do mesmo nome, no norte da Bahia. Essa e as outras quatro grandes hidrelétricas (Três Marias, Luís Gonzaga, Xingó e Paulo Afonso) alteram a largura, profundidade, velocidade e vazão do rio, e consequentemente a vida dos moradores das cidades próximas.

“Os efeitos das barragens são mais nítidos perto da foz e especialmente em três municípios de Alagoas �?Piranhas, Pão de Açúcar e Traipu �?e um de Sergipe, Propriá�? observa o geógrafo Genisson Panta, doutorando na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e professor do ensino médio em uma escola pública estadual de Maceió. Motivado por Stevaux, que conheceu em um congresso em Fortaleza, no Ceará, ele estuda essas mudanças desde 2019 e as apresentou em um artigo publicado em janeiro na Journal of South American Earth Sciences.

Em Piranhas, Alagoas, o rio ficou menos profundo em resposta ao aumento de vazão causado pela usina de Xingó. Imagem: Walter Antonio do Livramento�? Wikimedia Commons

Com base em pesquisas de campo e análise de dados de estações hidrométricas, que medem a vazão do rio, ele concluiu que em Piranhas a profundidade do rio diminuiu em resposta ao aumento de vazão causado pela usina hidrelétrica de Xingó, na divisa de Alagoas e Sergipe, concluída em 1994. “Antes havia uma capa de sedimentos no fundo do rio, que fazia ajustes na profundidade de acordo com o aumento da vazão�? diz ele. Com a represa, a capa foi removida, as rochas do leito ficaram expostas e o rio pôde fazer apenas ajustes laterais, aumentando a largura.

Já na região entre Propriá, em Sergipe, e Porto Real do Colégio, em Alagoas, o rio avançou cerca de 250 m sobre a margem, de 1969 a 2022. “�?uma taxa de erosão altíssima, cerca de 5 m por ano�? explica. Segundo ele, a erosão não é contínua, mas episódica: “Uma única cheia pode levar embora toneladas de sedimentos�?

Em Propriá, a vazão do rio se manteve, mas aumentou a largura, que passou de 600 m para 720 m de largura após a entrada em operação de Xingó, a 150 km de distância do município, em 1994. Em Carinhanha, sudoeste da Bahia, foi a profundidade do rio que passou de 2 m para 3 m após a construção da barragem de Três Marias, a 700 km ao sul, também concluída em 1994. “Os valores encontrados são semelhantes aos de outros sistemas fluviais tropicais, como o Tocantins-Araguaia e o Paraná�? observou.

Em Piaçabuçu, município alagoano a 10 km da foz, uma proporção incomum de adolescentes e adultos teve hipertensão, cuja causa foi elucidada em 2017: durante a seca, o mar invadia o leito do rio e as pessoas consumiam água salobra, sem tratamento. “O mar avança mais facilmente sobre a foz porque, depois da construção das barragens, a vazão do rio é controlada pela demanda de geração de eletricidade�? diz Panta.

Batizado com seu atual nome em 1501 pelo navegador italiano Américo Vespúcio (1454-1512) e ainda hoje palco de espetáculos como a procissão com barcos no início de janeiro em Penedo, Alagoas, o São Francisco continua a se transformar em razão das forças tanto humanas quanto naturais. Um dos grandes projetos em andamento é a transposição de suas águas, iniciada em 2007 e inaugurada parcialmente em 2022, com a construção de 700 km de canais de concreto para abastecer plantações e moradores do interior do Nordeste.

“Para dar certo, é preciso planejar direito o quanto de água tirar e como distribuir, talvez não tirando em algumas épocas do ano para não prejudicar o rio�? comenta Stevaux. “No mundo, há centenas de rios com transposição. As barragens causam efeitos muito piores.�?/p>

Dunas em movimento

Agora cortadas por rios, as dunas de Xique-Xique já formaram uma área única. Imagem: Patricia Colombo Mescolotti

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Sedimentos e grãos de pólen retirados de uma profundidade de até 1,7 metro abaixo do fundo de uma lagoa temporária do município de São João do Cariri, centro-sul da Paraíba, ajudaram a elucidar a história mais recente da Caatinga, a paisagem predominante do sertão nordestino.

Espécies nativas da vegetação adaptada à seca que se vê hoje na região, como as árvores dos gêneros Licania, à qual pertence o oiti, e Anacardium, do cajueiro, estavam em camadas de sedimentos com idade entre 4,9 mil e 2,2 mil anos. Essa constatação levou pesquisadores de Minas Gerais, Paraíba, Pernambuco e São Paulo a concluírem que a paisagem atual da Caatinga se estabeleceu há 5 mil anos.

“Quando terminou a última glaciação, por volta de 12 mil anos, o clima ficou menos úmido na região Nordeste do Brasil, mas foi depois, a partir dos 5 mil anos, que a Caatinga começou a tomar a forma que conhecemos�? diz o geógrafo José João Lelis Leal de Souza, da Universidade Federal de Viçosa (UFV), principal autor do artigo publicado em julho na revista Mercator.

Por volta de 2,1 mil anos, a concentração de esporos de ervas aquáticas, pteridófitas (plantas vasculares e sem sementes, como as samambaias) e algas sugere oscilações entre um clima semiárido mais úmido e mais seco, associadas aos fenômenos El Niño e La Niña. Por volta de 1,6 mil anos, o clima assentou, com longos períodos de seca e chuvas fortes ocasionais.

Agregados do solo, com partículas minerais e orgânicas. A atividade biológica gera os poros que facilitam o crescimento das raízes, a infiltração da água e a troca de gases com a atmosfera. Imagem: José João Lelis Leal de Souza / UFV

Antes da vegetação atual, que o escritor alagoano Graciliano Ramos (1892-1953) descreveu como avermelhada, rala e de galhos pelados no livro Vidas secas, o sertão deve ter sido ocupado por uma floresta semelhante à Amazônia e à Mata Atlântica, com espécies pouco resistentes à seca extrema, que desapareceram com o clima seco.

“Estamos trabalhando com um registro de 17 mil anos atrás e vemos um arranjo florístico muito diferente do atual, num momento muito úmido e mais frio com espécies hoje restritas a regiões montanhosas�? comenta o palinólogo (especialista em pólens) Paulo Eduardo de Oliveira, da USP, coautor do estudo. Segundo ele, alterações na composição florística ocorreram várias vezes.

Algumas linhagens de plantas das florestas secas da Caatinga são muito antigas e começaram sua trajetória evolutiva há aproximadamente 34 milhões de anos, na transição dos período Eoceno para Oligoceno.

O biólogo Moabe Fernandes, em estágio de pós-doutorado da Universidade de Exeter, no Reino Unido, e pesquisadores das universidades Federal da Bahia (UFBA) e estadual de Feira de Santana (UEFS) chegaram a essas idades examinando fragmentos de DNA e a distribuição geográfica de 95 espécies de plantas endêmicas da Caatinga, como detalhado em um artigo de fevereiro de 2022 na Frontiers in Ecology and Evolution.

De acordo com esse estudo, a maioria das linhagens típicas da Caatinga deve ter aparecido entre 16 milhões e 5 milhões de anos atrás. “A diversificação coincide com fases de formação dos ambientes áridos no planeta, que provavelmente impulsionou o desenvolvimento de espécies adaptadas à seca e às chuvas irregulares na Caatinga e em outras regiões de florestas secas na América tropical�? comenta Fernandes.

Polens de espécies de plantas da Caatinga: bongo ou petrino (Cavanillesia platanifolia, alto à esq.), maniçoba (Manihot caerulescens, alto à dir.), buriti (Mauritia flexuosa, embaixo à esq.), palmatória (Opuntia palmadora, embaixo à dir.). Imagem: João Vitor Marques Bandeira/IGC-USP

A paisagem mudou gradualmente em resposta às mudanças climáticas. As espécies mais resistentes à seca continuaram se reproduzindo e evoluindo entre 5 milhões e 11 mil anos atrás, no período geológico conhecido como Pleistoceno. “As mudanças na vegetação desse período facilitaram a troca de linhagens e contribuíram para a diversidade atual da Caatinga�? observa Fernandes. Segundo o pesquisador, as descobertas de períodos de maior umidade e seus grupos vegetais específicos confirmam outros estudos sobre oscilações climáticas e mostram como os ecossistemas podem se modificar.

Incêndios e erosão

A ação humana parece ter contribuído para as mudanças. Micropartículas de madeira carbonizada dispersas nos sedimentos da lagoa da Paraíba indicaram possíveis incêndios, enquanto vestígios de plantas comestíveis, como as dos gêneros Caryocar, ao qual pertence o pequizeiro, Dioscorea, do inhame, e Passiflora, do maracujá, sugerem a ocupação humana na região durante o chamado Holoceno médio, entre 9 mil e 6 mil anos atrás.

A erosão ajuda a empobrecer o solo, alertou Lelis, com seu grupo, em um artigo de julho de 2023 publicado na Revista Brasileira de Geomorfologia que detalha os resultados. No ano anterior, ao percorrer a região de São João do Cariri com sua equipe, ele identificou três grandes processos erosivos �?ou voçorocas �? com profundidades de 1 metro (m) a 2 m, duas delas com rápida expansão.

Alto do planalto da Borborema, na Paraíba, com solos atípicos do semiárido brasileiro, que abrigam espécies indicativas de antigos corredores ecológicos entre a Amazônia e a Mata Atlântica. Imagem: José João Lelis Leal de Souza / UFV

De acordo com os pesquisadores, as crateras em crescimento contínuo resultam principalmente das chuvas intensas concentradas no primeiro semestre, principalmente em março e abril; a porosidade do solo raso, que facilita a formação de túneis subterrâneos por onde a água começa a erodir o terreno; e da falta de cobertura vegetal, agravada pelo desmatamento para a extração da madeira ou a abertura de áreas agrícolas, desde que a região começou a ser ocupada no século XVII.

“O uso do solo na Caatinga, do jeito como é feito hoje, reduz a quantidade de nutrientes e de água e acelera a erosão, perdendo aos poucos a capacidade de sustentar a vida�? observa Lelis.

Projeto
Interações entre corredores florísticos e a megafauna pleistocênica/holocênica na Caatinga do estado de Pernambuco, Brasil (nº 15/01782-8); Modalidade Bolsa de Doutorado; Pesquisador responsável Paulo Eduardo de Oliveira (USP); Bolsista Vanda Brito de Medeiros; Investimento R$ 199.486,80.

Artigos científicos
FERNANDES, M. F. et al. The origins and historical assembly of the Brazilian Caatinga seasonally dry tropical forests. Frontiers in Ecology and Evolution. v. 10. 24 fev. 2022.
SOUZA, J. J. L. L. et al. Vegetable coverage, anthropogenic action, an paleoclimates in the Caatinga. Mercator. v. 22, e22011. jul. 2023.
MEDEIROS, V. B. et. al. New Holocene pollen records from the Brazilian Caatinga. Anais da Academia Brasileira de Ciências. v. 90, n. 2. p. 2011-23. ago. 2018.
XAVIER, R. A. et. al. Processos de voçorocamento no planalto da Borborema, semiárido da Paraíba. Revista Brasileira de Geomorfologia. v. 24. jul. 2023.

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• Como cerveja e drogas fortaleceram um antigo império andino
• Pesquisadores encontram arte de 200 mil anos feita por crianças no Tibete

O Império Tibetano, centrado no planalto do Tibete, existiu por volta dos séculos 7 e 9. Em seu auge, no século 8, ele se expandiu por aproximadamente 4,6 milhões de km² e abrigou mais de 10 milhões de pessoas. Mas, então, o império caiu repentinamente. E uma das razões para isso, segundo o novo estudo, foi a mudança de um clima quente e úmido para um clima frio e árido.

Os pesquisadores concluíram isso investigando sedimentos varvados do lago Jiangcuo no planalto tibetano. Trata-se de sedimentos laminados que se depositam anualmente na base de lagos ou ambientes marinhos, e que dão pistas sobre as mudanças climáticas e ambientais que aconteceram no passado.

Ascensão e queda do Império

Eles analisaram amostras referentes aos últimos 2.000 anos e verificaram que o período entre os séculos 7 e 9 foi excepcionalmente quente e úmido. Os pesquisadores estudaram documentos históricos e descobriram que, neste intervalo, o Império Tibetano era o único regime unificado no planalto tibetano.

O clima quente teria contribuído para o aumento das chuvas na região, fortalecendo a agricultura e a pecuária. Os pesquisadores estimam que o cultivo de cevada aumentou 24,48% entre 660 a 800 d.C., por exemplo. E, em épocas de vacas gordas, o Império ganhava força para se expandir.

Entre o final do século 8 e meados do século 9, as chuvas diminuíram no planalto. Isso fez o cultivo de cevada diminuir em 10,88 milhões de hectares. Os pesquisadores apontam que, neste período, o Império Tibetano baixou a bola: ele tendia, claro, a buscar tréguas e alianças com outras potências quando estava com poucos recursos.

As mudanças climáticas, então, teriam influenciado estratégias militares, favorecido a ascensão e influenciado a queda do Império Tibetano. Segundo a equipe, o pico da seca verificado por meio das amostras geológicas, no ano 840, coincide com o colapso do império. 

“Hoje, com o aquecimento e a umidificação do planalto tibetano�? dizem os pesquisadores em comunicado, “estudar as interações homem-ambiente no passado tem implicações importantes para as respostas modernas às mudanças climáticas.�?/span>

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O Brasil deverá ter uma paisagem mais montanhosa em alguns milhões de anos. Com poucas serras e chapadas, a região Nordeste ganha áreas mais altas, muito lentamente. Já na costa brasileira, poderá se erguer uma cordilheira,  também com vagar.

É possível imaginar um Nordeste cheio de elevações porque as chamadas bacias sedimentares, há milhões de anos, sofrem um soerguimento, resultado da compressão das placas tectônicas, os grandes blocos de rochas que formam a camada mais superficial da Terra.

Normalmente baixas, em comparação com as áreas vizinhas, as bacias sedimentares se formam em geral pelo afastamento de estruturas geológicas mais densas, acumulam fragmentos de rochas e restos de animais e vegetais.

No Brasil as dimensões das bacias variam bastante: a Amazônica tem 7 milhões de quilômetros quadrados (km²) e acumula estimados 20% da água doce do planeta, enquanto a de Taubaté, a leste do estado de São Paulo, tem 4,2 mil km². As duas estão sendo espremidas �?ou comprimidas �?pelas placas entre as quais se formaram, de acordo com um levantamento nacional publicado em abril na revista Journal of South American Earth Sciences.

Das 72 bacias sedimentares terrestres e marítimas, que respondem por cerca de 60% do território nacional, pelo menos 22 sofrem compressão desde o período geológico conhecido como Cretáceo Superior, de 100 milhões a 66 milhões de anos atrás.

A maioria (12) das bacias em elevação encontra-se ao longo da costa brasileira, região já bastante estudada pelos geólogos em vista da possibilidade de abrigarem petróleo. É o caso das bacias de Santos e Campos, principal centro produtor de petróleo e gás natural com 352 mil km², do litoral sul do Rio de Janeiro até o norte de Santa Catarina.

Imagem: Alexandre Affonso/Revista Pesquisa FAPESP

Coordenado pelo geólogo Francisco Hilário Bezerra, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), o estudo citou também outras 51 bacias sedimentares sendo espremidas e se elevando no mundo. O trabalho contou com o apoio de dois institutos nacionais de Ciência e Tecnologia �?o de Estudos Tectônicos (INCT-ET) e de Geofísica de Petróleo (INCT-GP) �?e do Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico (CNPq).

“As inversões não ocorrem especialmente onde a crosta é mais fina, como em algumas áreas no Norte e no Nordeste do Brasil�? diz Bezerra. Chamado de inversão tectônica, por consistir na pressão �?ou compressão �?das placas tectônicas entre as quais estão as bacias, no sentido oposto ao afastamento que as gerou, esse movimento modifica o relevo lentamente, ao passo que os vulcões e terremotos causam mudanças repentinas. Pode também desviar rios e criar condições para a formação de reservatórios subterrâneos de água ou petróleo, aprisionados com o deslocamento dos blocos de rochas.

Imagem: Alexandre Affonso/Revista Pesquisa FAPESP

“A inversão das bacias sedimentares é um tema pouco explorado, principalmente no Brasil�? comenta o geólogo Claudio Riccomini, dos institutos de Energia e Meio Ambiente (Iema) e de Geociências (IGc), ambos da Universidade de São Paulo (USP), que não participou do estudo. “Em casos extremos, gera cadeias de montanhas.�?/p>

A chapada do Araripe, que se estende por cerca de 200 quilômetros (km) nos estados do Ceará, Pernambuco e Paraíba, com até mil metros (m) de altura, por exemplo, já foi uma bacia sedimentar com topografia baixa. Formada há cerca de 150 milhões de anos, essa área começou a afundar �?movimento associado à formação das bacias sedimentares �?há cerca de 110 milhões anos em resposta a mudanças no sentido das forças das placas tectônicas decorrentes da separação entre a América do Sul e a África. Bem depois, pelo menos desde o período chamado Cretáceo Superior, cerca de 60 milhões de anos atrás, começou a subir, também como reação à compressão de estruturas mais densas que a cercam.

O geólogo Norberto Morales, do Instituto de Geociências e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IGCE-Unesp), que percorreu o Araripe pela primeira vez em 1997, observa que a formação da chapada não apenas modificou o relevo, mas também favoreceu a ocupação humana.

“As regiões de Crato, Juazeiro do Norte e Barbalha e outras do vale do Cariri, na Paraíba, têm muita água e plantações em consequência da inversão da bacia do Araripe�? diz ele. “A chapada funciona como uma barreira à umidade e faz a chuva escoar. A água se infiltra no solo, acumula-se em rochas porosas como o arenito e abastece os lençóis freáticos.�?No estudo mais recente, publicado em janeiro na revista Tectophysics, o grupo da Unesp mostra que, como outras bacias do Nordeste, a do Araripe foi gerada por esforços de afastamento e ainda no Cretáceo esteve sujeita também à inversão, influenciada por forças de compressão.

A formação da chapada do Araripe barrou a umidade e facilitou o crescimento da vegetação. Imagem: Jacob Pereira�? Wikimedia Commons

Outro exemplo é a serra do Espinhaço, que se estende por cerca de mil km nos estados de Minas Gerais e Bahia, com altitude máxima de 2.072 m no pico do Sul, no município mineiro de Catas Altas. Essa área começou a elevar-se há 600 milhões de anos, quando rochas sedimentares e vulcânicas soterradas a grandes profundidades começaram a subir, pressionadas pelos blocos rochosos vizinhos.

“Os Andes também já foram uma bacia sedimentar de baixa altitude, tanto que têm fósseis marinhos�? acrescenta Riccomini. A cordilheira na borda oeste da América do Sul começou a se formar há cerca de 60 milhões de anos, como resultado da subducção �?ou mergulho �?da placa de Nazca sob a placa Sul-americana, que pressionou o relevo para cima. Com as bacias situadas entre os limites das placas tectônicas, como as da porção continental do Brasil, o processo é diferente: é a quantidade de sedimentos acumulados, não a pressão das placas, que vai determinar o quanto uma área poderá se elevar.

De acordo com esse raciocínio, as bacias sedimentares do Nordeste, por não abrigarem tanto sedimento, não devem sofrer um soerguimento acentuado. Mas é possível pensar que, em centenas de milhões de anos, a costa brasileira esteja cercada por áreas mais elevadas que o atual relevo, já que ao longo do litoral as bacias são mais profundas, com mais sedimentos.

“Alguns modelos teóricos sobre a evolução dos continentes indicam que poderia se formar uma zona de subducção na costa brasileira, que marca o limite da crosta continental e da crosta oceânica�? comenta Morales. “Por ser mais densa, a crosta oceânica vai mergulhar sob a continental. Foi assim que os Andes começaram.�?/p>

Imagem: Alexandre Affonso/Revista Pesquisa FAPESP

Ecos da separação dos continentes

Ver a América do Sul e a África em um mapa ajuda a entender por que as bacias sedimentares sobem em vez de afundarem.

“Quando a América do Sul se separou da África, formou-se uma cordilheira no meio do Atlântico, a Dorsal Meso-oceânica, que pressiona a placa Sul-americana para oeste�? explica Bezerra.

Do outro lado do continente, ele acrescenta, a placa de Nazca mergulha sob a placa Sul-americana e, depois de ter formado os Andes, empurra para leste os blocos de rochas que formam o continente. “Como resultado, o trecho continental da placa Sul-americana, que fica no meio, é comprimido e joga para cima as partes menos densas, que são as bacias sedimentares�? diz Bezerra.

Morales acrescenta: “Deveríamos considerar também a placa do Caribe, que é pequena, mas decisiva para a formação geológica da Amazônia�? Segundo ele, a movimentação da placa do Caribe resultou, por exemplo, nos vastos depósitos de petróleo da Venezuela.

Segundo o geólogo David Vasconcelos, da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), que participou do trabalho, houve três grandes períodos de elevação das bacias brasileiras: de 100 milhões a 70 milhões, de 50 milhões a 40 milhões e de 20 milhões até o presente. Essas fases coincidem com as de maior crescimento dos Andes, em resposta ao movimento da placa de Nazca.

Como algumas bacias são muito extensas, não é possível verificar quanto de cada uma se elevou, mas em algumas áreas esse fenômeno e suas consequências são visíveis. É o caso da serra do Mel, um trecho central da bacia Potiguar, no Rio Grande do Norte. Pressões identificadas por várias técnicas geológicas e geofísicas resultaram em uma elevação de 273 m de altura, com 40 km de largura e 70 km de comprimento, cercada por áreas a nível do mar.

Imagem: Alexandre Affonso/Revista Pesquisa FAPESP

“Em consequência da compressão na serra do Mel, as falésias litorâneas, já com mais de 100 m, também estão soerguendo e os rios se afastando�? comenta Bezerra. Segundo ele, a serra está empurrando o rio Mossoró ainda mais para oeste e o Açu mais para leste. As planícies ao lado dos rios, principalmente do Açu, indicam esse deslocamento. Ao redor da serra, outros trechos da bacia Potiguar se movem em várias direções, em resposta à pressão das placas tectônicas.

A visão mais clara sobre o estado e as tendências da paisagem brasileira resulta de estudos iniciados nos anos 1980, quando geólogos e geofísicos do mundo inteiro verificaram que as regiões entre as placas tectônicas estavam sendo comprimidas. O resultado foi a elaboração de um mapa de forças geológicas, publicado inicialmente em 1992, com a participação do geofísico Marcelo Assumpção, da Universidade de São Paulo (USP); a versão mais recente, de 2016, registra 42 mil pontos de tensão entre blocos de rochas, dentro e fora das bacias.

Artigos científicos

BEZERRA, F. H. et al. Review of tectonic inversion of sedimentary basins in NE and N Brazil: Analysis of mechanisms, timing and effects on structures and relief. Journal of South American Earth Sciences. v. 126, 104356, p. 1-29. 18 abr. 2023.
ROSA, M. C. et al. Transtensional tectonics during the Gondwana breakup in northeastern Brazil: Early Cretaceous paleostress inversion in the Araripe Basin. Tectonophysics. v. 846, 229666, p. 1-21. 5 jan. 2023.

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Os pesquisadores descobriram que o território já foi, em grande parte, uma paisagem de tundra, possivelmente habitada por árvores e mamutes lanosos, há aproximadamente 416 mil anos. Na época, o planeta apresentava temperaturas semelhantes ou pouco mais quentes que as atuais, e os níveis de CO2 na atmosfera eram bem menores.

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Mesmo esse aquecimento moderado levou ao derretimento do gelo na Groenlândia e a um aumento do nível do mar em pelo menos um metro e meio �?e, no máximo, seis metros. A equipe afirma que suas descobertas são as primeiras evidências sólidas de que o parte do território derreteu quando o planeta esquentou.

E tudo isso aponta para um alto risco de aumento do nível do mar, hoje.

De onde vêm as conclusões

As descobertas vêm da análise de um Grande Tubo de sedimentos. Na década de 1960, o exército americano embarcou para a Groenlândia em uma missão secreta, perfurou o solo e extraiu um tubo de 4 metros de solo e rocha abaixo do gelo �?um resultado parecido com o que você teria se enfiasse um canudinho na areia. 

Essa amostra conta o passado geológico do território, porque diferentes camadas de sedimentos se sobrepõem ao longo de milhares e milhões de anos. Assim, um corte vertical revela como era o solo do lugar em cada época. 

A amostra ficou perdida em um freezer até ser encontrada em 2017. Só agora, pesquisadores examinaram esse monte de terra e descobriram que o grande tubo também abriga folhas e musgos. E a existência desse material que, no passado geológico recente da Groenlândia, havia uma paisagem sem gelo.

Estudando o passado da Groelândia 

Os pesquisadores da Universidade de Vermont, Universidade do Estado de Utah e outras catorze instituições analisaram a amostra geológica usando técnicas avançadas para identificar isótopos e a luminescência do material. 

Assim, eles descobriram quando determinadas camadas do grande tubo eram a superfície da Groenlândia �?ou estavam muito próximas da superfície �?e traçaram a linha do tempo do território.

“O passado da Groenlândia, preservado em quatro metros de solo congelado, sugere um futuro quente, úmido e sem gelo para o planeta Terra, a menos que possamos reduzir drasticamente a concentração de dióxido de carbono na atmosfera�? disse Paul Bierman, cientista da Universidade de Vermont (EUA), em comunicado.

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A hipótese é do geofísico Jérôme Gattacceca, do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica, e seus colegas, que apresentaram suas descobertas sobre o suposto meteorito �?chamado Northwest Africa (NWA) 13188 �?na conferência de geoquímica Goldschmidt em Lyon, na França.

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Rocha teria feito viagem de milhares de anos

Segundo a equipe, a aparência e composição química da NWA 13188 sugerem que ela é o tipo de rocha que se forma a partir da lava expelida de um vulcão. Porém, as concentrações de hélio, berílio e neon na rocha (bem maiores que as de rochas terrestres normais) estão associadas à exposição aos raios cósmicos abundantes no espaço.

A equipe acredita que a rocha teria passado algumas dezenas de milhares de anos no espaço.

A NWA 13188 tem pouco mais de meio quilo e concentrações anormais de hélio, berílio e neon em sua composição química. Imagem: Albert Jambon/Reprodução.

A pedra também tem uma crosta de vidro, que pode ser uma evidência de sua entrada na atmosfera terrestre a alta velocidade (e temperatura). “Consideramos que a NWA 13188 é um meteorito, lançado da Terra e posteriormente agregado à sua superfície�? disseram os pesquisadores. Como isso teria acontecido? Boa pergunta.

Os pesquisadores supõem que uma erupção vulcânica teria lançado a rocha ao espaço, fazendo-a voar a dezenas de milhares de quilômetros por hora. Mas ela também poderia ser resultado de um choque de outro meteorito contra a Terra �?grande o suficiente para lançar pedras daqui no espaço.

Alguns pesquisadores, como o cientista planetário Philippe Claeys, por exemplo, estão céticos sobre estas supostas origens da rocha misteriosa. Ele disse à New Scientist: “Quando você está reivindicando hipóteses extraordinárias, precisa de evidências extraordinárias para apoiá-la. Ainda não estou convencido.”

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O AWG trabalha desde 2009 para:

1. propor uma definição oficial para o Antropoceno, termo criado em 2000 pelo Nobel de Química Paul Crutzen;
2. avaliar evidências físicas, químicas e biológicas para a existência da “época da humanidade�? e
3. estimar sua relevância como um possível bloco na linha do tempo terrestre.

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Estabelecer a existência do Antropoceno significa dizer que a presença de bilhões de humanos por aqui gerou impactos significativos em escala global. Eles incluem mudanças na biodiversidade do planeta, presença de microplásticos no meio ambiente, além de partículas vindas da queima de combustíveis fósseis e isótopos radioativos (resquícios de testes de armas nucleares) na superfície terrestre.

No Lago Crawford, com 24 metros de profundidade, estariam as melhores evidências para simbolizar o início do Antropoceno: as amostras de sedimentos coletadas no fundo daquelas águas, referentes ao ano de 1950, contêm resquícios do elemento radioativo plutônio. Por isso, o AWG escolheu este entre nove lugares.

O que é o Antropoceno

Os cientistas propõem o Antropoceno como uma época geológica �?a terceira do Período Quaternário. Estas são divisões que os geólogos e outros cientistas usam para estudar os 4,5 bilhões de anos da nossa querida Terra. São várias. Da maior para a menor: éons, eras, períodos e épocas.

Estamos no Éon Fanerozoico, Era Cenozoica, Período Quartenário, Época do Holoceno �?tendo o primeiro começado há 539 milhões de anos, e a última, há 11.700 anos, no fim da última grande época glacial (popularmente conhecida por “era do gelo�?. Você pode entender melhor a linha do tempo da Terra neste texto.

Os geólogos formalizam uma divisão estabelecida na linha do tempo terrestre com um lugar específico que melhor a representa. Mais especificamente, “um ponto de referência em seções estratigráficas de rocha�? segundo a IUGS (União Internacional de Ciências Geológicas). Por isso a discussão sobre o Lago Crawford como o marco zero do Antropoceno.

É oficial?

Oficializar o Antropoceno ainda é motivo de discussão. Alguns cientistas dizem, por exemplo, que é cedo demais para estabelecê-lo �?e que o intervalo proposto atualmente pelo AWG é muito curto. Afinal, 1950 é ontem na linha do tempo terrestre. Por outro lado, há quem defenda que formalizar é uma forma importante de reconhecer o impacto geológico dos seres humanos.

De qualquer forma, há um longo caminho pela frente. O AWG ainda vai escolher dois pontos de referência secundários, além do lago canadense, para apresentar uma proposta à Subcomissão de Estratigrafia Quaternária, da IUGS, nos próximos meses. Posteriormente, se aprovada, vai para votação em outro órgão da União, a Comissão Internacional de Estratigrafia. Só então, avançaria para a ratificação.

Será que é hora de dar adeus ao Holoceno? Vamos descobrir nos próximos capítulos.

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Não se surpreenda caso encontre animais e plantas da floresta amazônica que tenham semelhanças com organismos marinhos. Fósseis de conchas, lacraias-do-mar e dentes de tubarão ou de arraia e outros animais marinhos, ainda que a mais de mil quilômetros de distância do oceano, foram encontrados em sedimentos a vários metros de profundidade do solo, em sondagens realizadas no Brasil, Peru e Colômbia.

Eles chegaram até o interior do que é hoje uma mata fechada porque o mar do Caribe invadiu a Amazônia durante o período geológico conhecido como Mioceno, de 23 milhões a 5 milhões de anos (Ma) atrás. As conclusões emergem de análises de fósseis de sedimentos das margens do rio Solimões, Juruá e Javari realizadas desde 1998 por um grupo do Museu Paraense Emílio Goeldi (MPEG) coordenado pela bióloga Maria Inês Ramos, com equipes de outras instituições e apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

“Os alagamentos pela água do mar contribuíram para a alta biodiversidade da Amazônia, por trazerem animais marinhos e separarem populações que originaram novas espécies, que se adaptaram aos novos ambientes�? diz a geóloga Lilian Maia Leandro, da Universidade Vale do Rio dos Sinos (Unisinos), no Rio Grande do Sul, primeira autora do artigo publicado em janeiro de 2022 na revista Geology �?outro artigo descrevendo os resultados saiu em dezembro na Journal of South American Earth Sciences. Um exemplo de adaptação é o boto-cor-de rosa, que parece ter surgido no mar �?seus ancestrais teriam sido os golfinhos �?e hoje vive nos rios da Amazônia.

Carapaça de microcrustáceo do gênero Cyprideis encontrada em furos de sondagem a oeste da Amazônia brasileira (microscópio eletrônico de varredura). Imagem: Maria Inês F. Ramos / MPEG

Em sedimentos extraídos de perfurações feitas na década de 1970 pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) na região estudada, a equipe do MPEG encontrou  em abundância crustáceos bivalves chamados ostracodes, atualmente encontrados em ambientes costeiros, e outros organismos marinhos, como os foraminíferos. Identificados ao microscópio, mostraram-se mais parecidos com os encontrados em uma perfuração feita no Caribe do que em outras duas, nos oceanos Pacífico e Atlântico.

Outra indicação da influência marinha na bacia do Solimões são os resquícios de microalgas marinhas, também conhecidas como dinoflagelados, que vivem no plâncton e são frequentes no mar do Caribe. Com idade estimada entre 23 Ma e 3,8 Ma, os microfósseis indicavam os períodos de maior salinidade, resultante da ocupação pela água do mar na Amazônia.

“Identificamos um padrão pulsante nos alagamentos, que ocorriam aproximadamente a cada 2 Ma ou 3 Ma. O mais recente que detectamos foi entre 11,1 Ma e 8,8 Ma�? diz Ramos. A água do mar deve ter aumentado a salinidade de um gigantesco conjunto de lagos, o sistema Pebas, que teria se estendido da Colômbia e Peru até a porção central da Amazônia brasileira.

“O mar provavelmente entrava a partir do vale do rio Orinoco, ao norte�? sugere Leandro. “Os Andes já bloqueavam as águas a oeste, no Peru, mas a cordilheira de Mérida, na Venezuela, que também poderia ter barrado o mar, ainda não havia se formado.�?Para ela, o mar do Caribe deve ter invadido a América do Sul em uma época em que o continente era mais plano e achatado, incapaz de bloquear as águas quando o clima esquentava, as geleiras derretiam e o nível do mar subia.

Microfóssil de foraminífero do gênero Ammonia encontrado em furos de sondagem de terrenos do Mioceno na bacia do Solimões, no Amazonas. Esses organismos vivem atualmente em estuários e mangues (microscópio eletrônico de varredura). Imagem: Maria Inês F. Ramos / MPEG

Modelando montanhas

As hipóteses da equipe do MPEG sobre a invasão do mar do Caribe foram reforçadas por modelos numéricos desenvolvidos pelo geofísico Victor Sacek, da Universidade de São Paulo (USP), considerando a dinâmica interna do planeta Terra, as mudanças climáticas e o nível da água do mar. De acordo com essa conclusão, descrita em artigo publicado em março de 2023 na revista Earth and Planetary Science Letters, a água do oceano ao norte teria invadido a região de forma intermitente há pelo menos 35 milhões de anos.

Os modelos mostram que o soerguimento dos Andes teria mudado a paisagem da região, alterando o fluxo dos rios e o padrão de chuvas. “O peso da cordilheira fez vergar a crosta da América do Sul, como se ela fosse um trampolim, e formou uma depressão perto dos Andes�? explica Sacek. De acordo o modelo, essa piscina natural teria recebido as águas caribenhas.

“Os processos de convecção do manto terrestre contribuíram para curvar a crosta terrestre para baixo, criando depressões que se estenderam até a porção central da Amazônia�? ele acrescenta. “Os modelos mostram que essas depressões foram preenchidas inicialmente por água marinha e favoreceram a formação de ambientes lacustres.�?/p>

Um dos locais de coleta de sedimentos à margem do rio Javari, um afluente do Solimões, em setembro de 2011. Imagem: Maria Inês F. Ramos / MPEG

Com o tempo, os sedimentos dos Andes preencheram os lagos, culminando com a formação da bacia hidrográfica do rio Amazonas há aproximadamente 10 Ma. Nos modelos numéricos de Sacek, as incursões marinhas pelo mar do Caribe na bacia do Solimões teriam terminado antes da formação do rio Amazonas. As conclusões, porém, não eliminam a possibilidade de incursões mais recentes, entre 4,7 Ma e 3,8 Ma, como sugere a equipe do MPEG.

“Parte das diferenças entre os resultados de Sacek e os de Leandro pode decorrer da escassez de dados para testar os cenários gerados pelos modelos numéricos e as dúvidas sobre os ambientes de vida dos fósseis�? comenta o geólogo da USP André Sawakuchi, que não participou desses trabalhos. “O tema é controverso e com muitas incertezas.�?Segundo ele, os registros de mudanças ambientais na Amazônia ainda são muito esparsos e seria arriscado falar em variação climática há milhões de anos, quando só existem dados relativamente confiáveis para os últimos 250 mil anos.

Sawakuchi coordena o Trans-Amazon Drilling Project (TADP), apoiado pela FAPESP, com a participação de pesquisadores de 12 países, com o objetivo de fazer perfurações na Amazônia desde os Andes até a margem do Atlântico. Além de dados mais precisos para alimentar os modelos matemáticos, ele espera verificar se o mar invadiu a floresta antes mesmo do indicado pelos cálculos de Sacek.

Projeto

Projeto de Perfuração Transamazônica: Origem e evolução das florestas, clima e hidrologia dos trópicos da América do Sul (n^o 18/23899-2); Modalidade Projeto Temático �?Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais; Pesquisador responsável André Oliveira Sawakuchi (USP); Investimento R$ 9.659.178,81.

Artigos científicos

LEANDRO, L. M. et al. Multi-proxy evidence of Caribbean-sourced marine incursions in the Neogene of Western Amazonia, Brazil. Geology. v. 50, n. 4, p. 465-469. 5 jan. 2022.
SANTOS, K. S. dos e RAMOS, M. I. F. Taphonomic analysis on Neogene ostracods from Solimões formation, Borehole 1AS-5-AM, Brazil: A tool to the paleoenvironmental reconstitution. Journal of South American Earth Sciences. v. 122, 104172. dez. 2022.
SACEK, V. et al. The Amazon paleoenvironment resulted from geodynamic, climate, and sea-level interactions. Earth and Planetary Science Letters. v. 605, 118033. 1° mar. 2023.

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Os cientistas conseguem, inclusive, gerar visualizações aproximadas dessas variações gravitacionais do planeta usando medições de satélites ou sensores terrestres. A anomalia mais intensa está no Oceano Índico e recebeu o nome de Indian Ocean Geoid Low (IOGL, ou “geóide baixo do Oceano Índico�? em tradução livre).

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Trata-se de uma região de três milhões de quilômetros quadrados, a 1.200 quilômetros a sudoeste da Índia. A atração gravitacional por ali é tão baixa, e o contraste com as regiões circundantes é tão grande, que o nível do oceano fica 106 metros abaixo da média.

Até agora, não se sabia por que ali existe uma anomalia gravitacional. Mas uma dupla de geólogos do Instituto Indiano de Ciências pode ter encontrado a resposta: o extinto Mar de Tethys, que separava os supercontinentes Laurásia e Gondwana há 200 milhões de anos.

Dança de placas tectônicas

Conforme as placas tectônicas se moviam ao longo de milhões de anos, o Mar de Tethys foi perdendo espaço até sumir completamente (seus remanescentes são os mares Mediterrâneo, Negro e Cáspio). Tethys foi espremido, por exemplo, pela porção do planeta que hoje é o sul da Índia. 

À medida que a placa tectônica da Índia se dirigia para a posição atual da península, ela também criava o Oceano Índico atrás dela, a cerca de 120 milhões de anos. Conforme a placa do Mar de Tethys era atropelada pela placa da Índia, surgiram plumas de rocha derretida vindas do manto terrestre. E, enquanto elas se espalhavam sob a litosfera, o IOGL se intensificava.

Estas foram as conclusões de Debanjan Pal e Attreyee Ghosh, autores do novo estudo. Eles fizeram simulações dos movimentos das placas tectônicas nos últimos 14 milhões de anos usando modelos de computador. Acredita-se que o IOGL atingiu a forma atual há 20 milhões de anos, e provavelmente vai existir por muitos mais tempo.

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