Como uma erupção vulcânica “congelou” a Terra há milhões de anos

Erupções vulcânicas maciças, ocorridas há 719 milhões de anos numa área onde hoje fica localizado o Canadá, podem ter retirado CO₂ suficiente da atmosfera para congelar a Terra mais de 2 milhões de anos depois. Pesquisadores descobriram que erupções vulcânicas devastadoras foram tão gigantescas que transformaram o planeta em uma “Terra Bola de Neve” há 717 milhões de anos.

“Nada pode ser compreendido isoladamente”, disse Galen Pippa Halverson, professora de geologia na Universidade McGill, no Canadá, e co-autora do novo estudo, à Science.

O que é a “Terra Bola de Neve”?

“Terra Bola de Neve” é uma teoria científica que foi proposta para explicar um evento hipotético ocorrido no passado distante da Terra, relacionado ao clima e ao efeito estufa. Essa teoria foi desenvolvida por cientistas como Joseph L. Kirschvink, Paul F. Hoffman e Daniel P. Schrag no final do século XX.

A ideia central da teoria é que em algum ponto do passado remoto, por volta de 600 a 800 milhões de anos atrás, a Terra poderia ter ficado completamente coberta por gelo, tornando-se um “mundo de neve” (Snowball Earth, em inglês). Nessa condição, a maior parte da superfície da Terra teria sido coberta por camadas de gelo contínuas, incluindo os oceanos, com exceção de áreas próximas aos polos.

Esses ciclos de “Terra Bola de Neve” podem ter ocorrido várias vezes no passado distante da Terra, afetando significativamente a evolução do planeta e a vida que nele habitava. Acredita-se que essas mudanças climáticas extremas tenham influenciado a evolução da vida e a diversificação dos organismos em diferentes momentos da história da Terra.

Descobertas recentes

De acordo com o estudo publicado em 27 de junho no periódico Earth and Planetary Science Letters, existem duas maneiras principais pelas quais as erupções vulcânicas podem resfriar o planeta. As erupções liberam gases contendo partículas ricas em enxofre que ficam suspensas na atmosfera e bloqueiam a luz solar, resultando em resfriamento.

As erupções também podem alterar o clima por meio de uma reação química conhecida como intemperismo, à qual as rochas de lava são particularmente suscetíveis.

O intemperismo ocorre quando a água da chuva — ligeiramente ácida devido ao dióxido de carbono dissolvido (CO₂) — reage com os minerais nas rochas para formar argilas e sais solúveis. Ao formar esses novos minerais, o CO₂ é retirado da atmosfera e preso em sedimentos, eventualmente levados para o oceano. A remoção do CO₂, um gás de efeito estufa, leva ao resfriamento global.

Para entender qual mecanismo desencadeou a glaciação Sturtiana, a equipe precisava identificar exatamente quando a erupção vulcânica ocorreu. Partículas de enxofre permanecem suspensas na atmosfera entre meses e anos, enquanto o intemperismo das rochas leva de 1 milhão a 2 milhões de anos para provocar um efeito de resfriamento global.

Halverson e seus colegas analisaram pequenos cristais nas rochas expelidas pelos vulcões na região, conhecida como Franklin Large Igneous Province (LIP), ou Grande Província Ígnea de Franklin. Eles mediram as proporções de urânio e chumbo nesses cristais e calcularam sua idade com base na taxa de decaimento. A equipe também datou rochas que haviam sido erodidas por geleiras quando a Terra congelou.

Sua análise sugere que a erupção vulcânica ocorreu de 1 a 2 milhões de anos antes da glaciação, apontando para o intemperismo químico como a causa principal do resfriamento da Terra. Outro estudo, publicado em novembro de 2022 na revista Science Advances, chegou à mesma conclusão.

O intemperismo de rochas em outras partes do mundo também pode ter contribuído para o efeito de resfriamento da LIP de Franklin. As erupções e a subsequente glaciação ocorreram em um momento em que os continentes da Terra formavam um único supercontinente gigante ao redor do equador — o antigo supercontinente Rodínia. Esse continente tropical era frequentemente atingido por chuvas, resultando em intemperismo adicional e aprisionamento de CO₂.

Ceticismo de cientistas

Mas alguns especialistas permanecem céticos. Paul Hoffman, professor emérito de geologia da Universidade de Harvard e coautor do estudo de 2022, disse que a cronologia da glaciação Sturtiana ainda é debatida e pode não coincidir com o cronograma recém-determinado.

Rochas erodidas pelo gelo que representam o início da Terra Bola de Neve podem ter se formado muito depois do que se pensava atualmente, porque a erosão indica que um espesso gelo estava fluindo ao nível do mar — um processo que provavelmente começou várias centenas de milhares de anos após os oceanos congelarem, afirmou Hoffman à Science.

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