As alterações climáticas e as extinções em massa

[dropcap]A[/dropcap]s alterações climáticas, desde há cerca de duas dezenas de anos, têm vindo a ser assunto tratado quase diariamente nos meios de comunicação social. Na realidade, alterações do clima sempre ocorreram através dos tempos. A grande diferença é que, no passado longínquo, essas variações se processavam lentamente durante milhares ou mesmo milhões de anos, enquanto que desde o início da era industrial, há menos de 200 anos, as consequências das alterações climáticas, atribuídas a causas antropogénicas, têm vindo a acontecer em ritmo acelerado.

Vejamos então como o clima, ou seja o comportamento médio das condições atmosféricas, influenciou a vida na Terra.

Passaram cerca de 13,8 mil milhões de anos desde do Big Bang, altura em que se formou o universo, e cerca de 4,5 mil milhões de anos que a Terra se formou como resultado de agregação de matéria resultante dessa explosão inicial. A nossa Terra, então incandescente, foi arrefecendo pouco a pouco, durante milhões de anos. Vários gases ficaram retidos pela força da gravidade, formando uma atmosfera onde sobressaíam o hidrogénio, o hélio, o metano e o azoto. À medida que a camada exterior do globo terrestre (crosta) arrefecia e solidificava, as camadas mais interiores mantinham-se em grande parte em fusão. A crosta ainda hoje é perfurada por matéria fundida que é expulsa através dos vulcões que injetam na atmosfera diferentes gases, entre eles o dióxido de carbono. Este gás, à medida que a sua concentração aumentava, contribuiu para que tivesse surgido vida na Terra, na medida em que faz com que as amplitudes térmicas não tenham valores exagerados, como se a atmosfera se comportasse como uma estufa. As suas características permitem que absorva a radiação solar, em grande parte de pequeno comprimento de onda, e emitam radiação de grande comprimento de onda, sob a forma de calor, tal como as estufas.

É provável que a água, na forma de gelo, tenha surgido no nosso planeta trazida por corpos celestes (cometas e asteroides) que com ele chocaram. Também é aceite que parte da água existente tenha sido aprisionada no interior do globo, e mais tarde expelida pelos vulcões, sob a forma de vapor. À medida que a atmosfera e a crosta terrestre arrefeciam, o vapor de água condensou dando origem a nuvens e a chuva que, juntamente com a água trazida pelos corpos celeste, deram origem aos oceanos, mares e lagos. O arrefecimento gradual da crosta terrestre permitiu o surgimento de formas primárias de vida constituídas por organismos anaeróbicos, para a sobrevivência dos quais não era necessário a existência de oxigénio. Milhões de anos passaram e muitos destes organismos, expostos à radiação solar, estiveram na base do surgimento de vegetais, cuja clorofila permitiu a fotossíntese, ou seja, a libertação do oxigénio do dióxido de carbono por ação da radiação solar, que, gradualmente, foi fazendo parte de uma atmosfera cada vez mais estável. A existência do oxigénio permitiu o aparecimento de organismos aeróbicos que foram evoluindo ao longo de milhões de anos, tornando-se cada vez mais complexos e transformando-se nas diferentes formas de vida que atualmente existem, e muitas outras já extintas.

A pouco e pouco a atmosfera foi adquirindo a composição que hoje apresenta, com intervalos mais ou menos longos em que havia maior ou menor concentração de dióxido de carbono. E foi esta maior ou menor concentração que, devido ao efeito de estufa, esteve na base das grandes extinções de espécies animais e vegetais, não de todas, mas pelo menos de algumas, de acordo com a interpretação de eminentes paleontologistas e paleoclimatologistas. É geralmente aceite que variações do clima tiveram grande influência nas cinco grandes extinções em massa que ocorreram nos últimos 450 milhões de anos, talvez com a exceção da extinção dos dinossauros e de outras espécies da megafauna que habitavam o globo no fim da era Mesozoica, mais especificamente no período Cretácico.

Adotamos aqui a interpretação dada ao conceito de “extinção em massa” pelos paleontólogos britânicos Anthony Hallam e Paul Wignall, que caracterizam este tipo de extinções como sendo eventos que eliminam uma proporção significativa do conjunto da fauna e flora do mundo (biota) num período de tempo geologicamente insignificante.

Com base nesta interpretação considera-se que houve cinco extinções em massa nos últimos 450 milhões de anos, com a seguinte ordem cronológica: Final do Ordovícico; Devónico Tardio; Final de Pérmico; Final do Triássico; Final de Cretácico.

Primeira extinção – Extinção em Massa do Final do Ordovícico (há cerca de 445 milhões de anos)
Calcula-se que a extinção do final do Ordovícico ocorreu há quase 450 milhões de anos e obliterou mais de 85% da vida animal no globo terrestre. Há várias interpretações sobre as causas desta extinção, sendo uma das mais credíveis a levantada pela equipa do paleontólogo Seth Finnegan e pelo geólogo Francis Mac Donald, segundo a qual a extinção está relacionada com alterações climáticas. De acordo com o registo fóssil, a vida marinha tropical sofreu grande devastação devido ao arrefecimento do oceano de cerca de 5 graus Celsius. Tudo leva a crer que este arrefecimento foi devido à diminuição drástica da concentração do dióxido de carbono na atmosfera que está relacionada com a formação da região montanhosa que abrange os montes Apalaches, e que se estendia da Gronelândia ao Alabama, devido a ilhas vulcânicas que, impulsionadas por movimentos tectónicos, pressionaram a costa leste da América do Norte, fazendo com que a crosta terrestre se elevasse. Estas montanhas recém formadas sofreram intensos processos físicos, químicos e biológicos (intemperismo) que fizeram com que se desagregassem parcialmente, de modo que os carbonatos que as formavam foram arrastados para o mar. A precipitação, ligeiramente ácida devido ao dióxido de carbono atmosférico, teve grande importância neste processo de “roubo” do carbono do dióxido de carbono da atmosfera para o fundo do mar. Consequentemente houve forte diminuição da concentração do dióxido de carbono na atmosfera, o que enfraqueceu o efeito de estufa, provocando o arrefecimento que esteve na base da breve glaciação do final do Ordovícico, o que fez soçobrar quase tudo o que era vida existente no nosso planeta.

Segunda extinção – Extinção em Massa do Devónico Tardio (há cerca de 374 milhões de anos)
Várias teorias têm sido levantadas para explicar a extinção em massa do Devónico Tardio. Uma delas, relacionada com o dióxido do carbono, recorre à diminuição da concentração deste gás na atmosfera para explicar o que se passou. Segundo ela, o surgimento de vastas zonas de florestas fez com que a concentração do dióxido de carbono diminuísse drasticamente devido à fotossíntese, o que provocou uma descida de temperatura (da ordem de seis ou sete graus), o que esteve na base de períodos glaciais que provocaram o desaparecimento de cerca de 70 a 83% das espécies marinhas. Entre os animais extintos sobressaem os placodermos, peixes cuja principal característica era a de possuírem coberturas da cabeça e tórax por uma espécie de armadura constituída por placas dérmicas. Alguns paleontólogos são da opinião de que os placodermos estão para o Devónico assim como os dinossauros para o Jurássico e o Cretácico.

Terceira extinção – Extinção em Massa do Final do Pérmico (há cerca de 252 milhões de anos)
Cerca de 100 milhões de anos após o Devónico ocorreu a terceira extinção em massa que, comparada com as anteriores, foi muito mais avassaladora, causando a quase destruição total da vida na Terra.

De acordo com vários paleontologistas, as alterações climáticas que ocorreram no final do período Pérmico foram a causa da maior extinção em massa da história do nosso planeta. Também designada por extinção do Pérmico-Triássico, foi devida essencialmente ao aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, proveniente de intensa atividade vulcânica, o que implicou aquecimento do ar e dos oceanos, os quais perderam a quase totalidade do oxigénio neles dissolvido. Perante esta situação houve uma extinção da vida marítima quase total.

Até as trilobites, que tinham sobrevivido às extinções anteriores, desapareceram para sempre. Toda esta destruição decorreu durante os quase 50 milhões de anos que durou o Pérmico, continuando ainda pelo período a seguir, o Triássico. Um artigo da revista científica americana Science, de 7 de dezembro de 2018, da autoria, entre outros, de Justin L. Penn, investigador da Escola de Oceanografia da Universidade de Washingtoni, estima que foram extintas 96% das espécies marítimas e 70% das espécies terrestres.

Estes resultados são como que um aviso sobre o risco futuro de extinção decorrente de uma diminuição da capacidade aeróbica dos oceanos, o que já está em andamento.

Quarta extinção – Extinção em Massa do Final do Triássico (há cerca de 201 milhões de anos)
Apesar de a extinção em massa do final do Pérmico ter acabado quase com a vida na Terra, algumas espécies resistiram e a vida refloresceu durante alguns milhões de anos. Foram criadas as condições para o aparecimento dos primeiros dinossauros e a proliferação de grandes répteis.

As massas continentais estavam unidas formando um supercontinente, a Pangeia, o que fazia com que a atmosfera fosse muito seca e, consequentemente, houvesse fraca pluviosidade. A quase ausência de chuva impediu o intemperismo, ou seja, a desagregação e decomposição das rochas, o que contribuiu para que a concentração do dióxido de carbono na atmosfera não diminuísse. Pelo contrário a concentração aumentou devido à intensa atividade vulcânica que, além de dióxido de carbono, injetava grandes quantidades de outros gases de efeito de estufa.

Agravando a situação, a ausência de florestas, que desapareceram quase completamente nos cerca de 10 milhões de anos que se seguiram à extinção do final do Pérmico, contribuiu para que o Triássico Inferior fosse exageradamente quente.

Milhões de anos passaram e as florestas reapareceram, assim como a chuva com grande intensidade, e a Terra voltou a arrefecer. Porém, no final do Triássico, a tragédia voltou a assediar a Terra. Uma extinção em massa ocorreu, tendo sido aventada a hipótese de um asteroide ter atingido a Terra, o que não se confirmou. É mais aceite a teoria, baseada no registo fóssil, de que o final do Triássico foi perturbado por uma atividade vulcânica muito intensa, à escala global, o que implicou injeção na atmosfera de grandes quantidades de dióxido de carbono e de outros gases de efeito de estufa, o que provocou aquecimento da atmosfera e dos oceanos. Estima-se que cerca de 76% das espécies marinhas e terrestres foram aniquiladas.

Quinta extinção – Extinção em Massa do Final do Cretácico (há cerca de 66 milhões de anos)
É aceite que há cerca de 66 milhões de anos um asteroide com cerca de 10 a 15 Km de diâmetro chocou com a Terra, provocando uma cratera com aproximadamente 150 km de diâmetro, designada por Cratera de Chicxulub, por o seu centro se encontrar próximo da atual cidade com o mesmo nome. A cratera encontra-se soterrada por sedimentos com quase 1 km de espessura, sob a Península de Iucatão e o fundo do mar, no Golfo do México.

As águas pouco profundas potenciaram os estragos fazendo com que a energia que se calcula equivalente a cerca de 100 milhões de megatoneladas de TNT causasse fragmentação e pulverização de extensas formações rochosas que foram projetadas, descrevendo trajetórias que atingiram as zonas mais longínquas do globo, caindo em parte sob a forma de meteoritos, e outra parte menos densa ficando em suspensão na atmosfera. Rochas de calcário foram vaporizadas provocando um aumento significativo de dióxido de carbono na atmosfera. Durante um longo período a luz solar esteve impedida de ultrapassar as densas nuvens de poeira misturada com gases tóxico, e a chuva ácida ajudou a aniquilar grande parte da biosfera. A existência de fósseis de peixes com areia vitrificada nas guelras, a muitos quilómetros de distância do impacto, como os que foram encontrados na formação rochosa Hell Greek, nos Estados Unidos da América, levaram os paleontólogos a deduzirem que o impacto gerou um tsunami gigantesco que invadiu vastas áreas continentais. Os dinossauros e outros espécimes da megafauna que não soçobraram aquando do impacto acabaram por sucumbir por falta de alimento. Calcula-se que cerca 75% das espécies animais e vegetais foram aniquiladas.

Este impacto é por vezes designado por evento K-T, que originou a extinção K-T, por ter ocorrido no fim do período geológico Cretácico e começo do Terciário (a letra K foi atribuída ao período Cretácico). Mais modernamente é designado por evento Cretácico-Paleogénico (K-Pg), por ter ocorrido no fim do Cretácico e princípio do Paleogénico.

Todas estas extinções decorreram ao longo de milhões de anos, na medida em que uma das suas causas, a maior ou menor concentração de dióxido de carbono, teve uma evolução em geral muito lenta. Acontece, porém, que o aumento de concentração deste gás duplicou praticamente no curto período desde o início da era industrial, o que na escala geológica é praticamente um instante. Isto leva-nos a pensar que o conhecimento da história do nosso planeta nos pode alertar para o que poderá acontecer nas próximas décadas se não se tomarem as medidas preconizadas no Acordo de Paris. As perspetivas, porém, não são animadoras.

A história da Terra ensina-nos que o excesso de dióxido de carbono na atmosfera pode levar a consequências drásticas. Compreender os eventos do passado serve para prevenir o futuro.

Justin L. Penn, no seu artigo da revista Science, sobre a extinção em massa do final do Pérmico, alertava “Because similar environmental alterations are predicted outcomes of current climate change, we would be wise to take note”