A preocupação com a oxigenação dos oceanos tem aumentado, o que torna essencial o estudo do passado para compreender as mudanças nos oceanos e antecipar cenários futuros. A composição química oceânica tem sofrido alterações significativas ao longo do tempo geológico, e analisar essas variações é crucial para prever os impactos das alterações climáticas. No passado, ao longo de milhões de anos, a Terra enfrentou condições mais extremas que as atuais, e o estudo desses períodos permite entender como os ecossistemas reagiram.
A análise dessas mudanças é fundamental, uma vez que – por exemplo - a queda acentuada dos níveis de oxigénio nos oceanos está associada a eventos de extinção em massa e alterações nos ciclos biogeoquímicos. A formação de zonas hipóxicas e anóxicas, ou seja, áreas com baixos níveis de oxigénio, pode comprometer gravemente a vida marinha.
“Para compreender o contexto dessas mudanças ao longo do tempo, é importante considerar a escala geológica. De forma resumida, a história da Terra é dividida em Éons, Eras, Períodos e Épocas. Este estudo centra-se na Era Cenozóica, a era em que vivemos atualmente e que teve início há 66 milhões de anos. O objetivo é compreender melhor as mudanças nos oceanos e suas implicações para o futuro.” – explica Giulia Molina.
Este trabalho resulta da colaboração de vários especialistas internacionais, inseridos no grupo de trabalho PO2: Past Ocean Oxygenation, do programa PAGES (Past Global Changes). Numa primeira fase, procurou-se sistematizar uma lista de proxies de oxigénio, culminando nesta publicação. O resultado é um estudo altamente técnico e complexo de transmitir ao público em geral. Contudo, a segunda fase de trabalho deste grupo, que está atualmente em curso, pretende criar um registo integrado e global da história do oxigénio marinho sob diferentes condições climáticas. Esses dados serão fundamentais para melhorar modelos de previsão futura e prever impactos nos ecossistemas, permitindo o desenvolvimento de soluções mais eficazes.
Para reconstruir as condições oceânicas do passado, os cientistas utilizam proxies, que são indicadores indiretos dessas condições. Como não é possível realizar medições diretas das condições ambientais em períodos anteriores à presença humana, esses proxies fornecem informações valiosas sobre a paleo-oxigenação – o estudo das concentrações de oxigénio marinho ao longo da história geológica. Esses indicadores podem ser geoquímicos, como isótopos de carbono, ou biológicos, como fósseis de microrganismos.
“Esta revisão sobre proxies de paleo-oxigenação tem como objetivo fornecer uma visão geral do uso desses indicadores, apresentando descrições detalhadas, análise do estado atual do conhecimento, suas vantagens, limitações e aplicabilidade na reconstrução dos níveis de oxigenação dos oceanos ao longo do tempo geológico.” - avança Lélia Matos.
Com base nesses proxies, podemos investigar como a concentração de oxigénio variou com as mudanças naturais e eventos extremos no passado, permitindo que os cientistas façam projeções mais precisas sobre os desafios que os oceanos enfrentam hoje. Assim, torna-se mais fácil desenvolver estratégias para a conservação dos ecossistemas marinhos. Ao aprender com o passado, podemos agir no presente para garantir um futuro sustentável para a vida marinha e o equilíbrio climático global.
Algumas das principais descobertas incluídas neste estudo são:
- O uso do gradiente isotópico de carbono em foraminíferos epifaunais e infaunais tem avançado para fornecer estimativas mais quantitativas da concentração de oxigénio na água de fundo, um grande passo desde a proposta original deste método nos anos 1980.
- Algumas incertezas dos proxies ainda não estão bem quantificadas. Ambientes de deposição sujeitos a processos como desnitrificação sedimentar e redução de sulfato podem não ser adequados para determinados proxies.
- A evolução rápida de proxies baseados em elementos traço, como o uso das razões elementares I/Ca, Mn/Ca e U/Ca em foraminíferos, abre novas oportunidades para reconstruções paleo-oxigénicas, embora exijam uma calibração mais rigorosa.
- O desenvolvimento de sistemas isotópicos de metais estáveis “não tradicionais” abriu novas possibilidades para reconstruções redox mais quantitativas e integradas globalmente. Avanços em biomarcadores lipídicos e técnicas genômicas também têm aumentado a capacidade de identificar mudanças nos ciclos do carbono, nitrogênio e enxofre nos oceanos.
Embora os proxies paleo-oxigénicos tenham evoluído significativamente, ainda existem desafios, especialmente na quantificação precisa e na padronização dos métodos de reconstrução. A continuidade das pesquisas nesses campos contribuirá para melhorar a compreensão das mudanças passadas na oxigenação dos oceanos e seu impacto nos ecossistemas marinhos.
Para mais informação sobre estes indicadores de oxigenação na reconstrução paleoceanográfica, recomendamos a leitura do artigo: Review of proxies for low-oxygen paleoceanographic reconstructions
