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Cianobactérias garantem oxigênio na Terra

O ar que respiramos se originou de minúsculos organismos, embora os detalhes tenham se perdido no passado geológico

por David Biello

Cortesia de J. L. Graham / USGS Crescimento de algas: graças ao florescimento de cianobactérias a atmosfera da Terra é composta por 21% de oxigênio É difícil manter as moléculas de oxigênio livres, apesar de ele ser o terceiro elemento mais abundante do Universo, formado nas fornalhas densas no interior das estrelas. Isso porque o oxigênio é extremamente reagente e pode formar compostos com quase todos os elementos da tabela periódica. Então como a Terra acabou com uma atmosfera composta por praticamente 21% desse gás? A resposta está nos minúsculos organismos conhecidos como cianobactérias ou algas azuis. Esses micro-organismos realizam a fotossíntese utilizando luz solar, água e dióxido de carbono para produzir carboidratos e, também, oxigênio. Na verdade, até hoje, todas as plantas da Terra contêm cianobactérias ─ conhecidas como cloroplastos ─ que participam da fotossíntese. Por muitos éons antes da evolução das cianobactérias, durante o éon Arqueano, micro-organismos mais primitivos viviam realmente, à moda antiga: anaerobicamente. Esses organismos antigos ─ e seus descendentes, os extremófilos atuais ─ dependiam do enxofre para sobreviver e não do oxigênio. Entretanto, há aproximadamente 2,5 bilhões de anos, a relação isotópica do enxofre se alterou, indicando pela primeira vez que o oxigênio havia se tornado um componente significativo da atmosfera da Terra, de acordo com um trabalho publicado na Science, de 2000. Mais ou menos na mesma ocasião (e por éons desde então), o ferro oxidado começou a aparecer nos solos antigos e camadas de ferro foram depositadas no leito marinho, como resultado de reações com o oxigênio da água do mar. “Tudo indica que o oxigênio começou a ser produzido entre 2,7 e 2,8 bilhões de anos atrás, tendo se estabelecido na atmosfera somente há cerca de 2,45 bilhões de anos”, observa o geoquímico Dick Holland, professor visitante da University of Pennsylvania. “Parece haver um intervalo significativo entre o aparecimento dos organismos produtores de oxigênio e a real oxigenação da atmosfera”. Portanto, temos uma data e um responsável pelo evento que os cientistas chamam de a Grande Oxidação, mas ainda há mistérios a resolver. O que aconteceu há 2,45 bilhões de anos que permitiu às cianobactérias assumirem o controle? Quais eram os níveis de oxigênio nessa época? Por que demorou outro bilhão de anos ─ chamado de “bilhão do tédio” pelos cientistas ─ para que os níveis de oxigênio aumentassem o suficiente para que os animais pudessem evoluir? E o mais importante, como o oxigênio atmosférico chegou aos níveis atuais? “Não é assim tão simples explicar porque atingiu um equilíbrio 21% em vez de 10% ou 40%”, observa o geocientista James Kasting, da Pennsylvania State University. “Ainda não compreendemos muito bem o sistema moderno de controle de oxigênio”. Clima, vulcanismo, tectônica de placas, tudo isso influenciou significativamente a regulação dos níveis de oxigênio durante vários períodos. No entanto, até hoje não existe um teste consistente para determinar o conteúdo exato de oxigênio na atmosfera em qualquer período do registro geológico. Porém uma coisa é certa ─ o oxigênio da Terra é fruto da vida. Scientific American Brasil