Basin Restriction or Oceanic Anoxic Event During the Upper Kellwasser Event in the Appalachian Basin: Insights From mm-scale Analysis of the Point Gratiot Bed
Este estudo utiliza análise geoquímica em escala milimétrica do Leito Point Gratiot para demonstrar que o declínio observado no enriquecimento de molibdênio, apesar da intensificação da anoxia, é melhor explicado por um evento anóxico oceânico global do que por restrição de bacia, uma vez que os níveis de molibdênio não se recuperaram durante episódios breves de ventilação que teriam reconectado a bacia a um reservatório rico em molibdênio.
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O tempo profundo deixa para trás um registro silencioso na pedra, mas às vezes esse registro conta uma história que parece contradizer a si mesma. Nas camadas de rocha da Terra, os cientistas procuram pistas sobre quando os oceanos ficaram sem oxigênio, uma condição conhecida como anoxia. Quando o oxigênio desaparece do fundo do mar, certos metais que normalmente estão dissolvidos na água ficam presos na lama, criando uma assinatura química que os geólogos podem ler milhões de anos depois. Um desses metais, o molibdênio, atua como um indicador sensível: se a água estiver estagnada e sem oxigênio, o metal se acumula no sedimento. Esse processo é bem compreendido em corpos d'água modernos e isolados, onde o fundo está cortado do resto do oceano. No entanto, um enigma surgiu das rochas antigas do período Devoniano Superior. Durante essa época, um evento de extinção em massa dizimou quase metade de toda a vida marinha, e as rochas dessa era mostram um padrão estranho. Embora outros sinais apontem para o fato de o oceano estar se tornando cada vez mais privado de oxigênio, a quantidade de molibdênio retido na lama na verdade diminui à medida que se avança pelas camadas. Esse paradoxo sugere que a água estava ficando pior para a vida, contudo, a evidência química desse agravamento está desaparecendo.
Para resolver esse mistério, um pesquisador chamado David R. Blood voltou sua atenção para uma fatia específica de rocha no oeste de Nova York chamada Camada Point Gratiot. Esta fina camada de xisto preto, com apenas a largura de uma mão, marca o momento exato em que o período Devoniano terminou e o próximo começou. Por décadas, cientistas estudaram essa camada, mas suas ferramentas eram grosseiras demais para ver os detalhes finos de como o ambiente mudava de um dia para o outro ou de uma semana para outra. Eles sabiam que a camada continha camadas de lama cinzenta e tocas feitas por criaturas antigas, o que provava que o oxigênio havia retornado ao fundo do mar por breves momentos, mas não podiam ver exatamente como a química reagia a esses momentos. Blood decidiu olhar para a rocha com um olhar muito mais atento. Ele coletou uma amostra de núcleo contínua de toda a camada, que media 222 milímetros de comprimento, e a analisou com uma resolução de cerca de 1,2 milímetros. Isso é como ler um livro letra por letra em vez de palavra por palavra, permitindo que ele visse as mudanças químicas logo ao lado dos sinais físicos de vida e oxigênio.
O núcleo revelou uma paisagem de condições variáveis. O fundo da camada era uma mistura de xisto preto e lama cinzenta, com evidências claras de criaturas escavando o sedimento, indicando que o oxigênio havia chegado ao fundo do mar. À medida que o pesquisador subia através da rocha, a lama cinzenta e as tocas tornavam-se menos frequentes, e o xisto preto tornava-se mais dominante e laminado, sugerindo que o oxigênio estava desaparecendo lentamente e o fundo do mar estava se tornando mais hostil. Isso coincidia com o que estudos anteriores haviam encontrado: o ambiente estava piorando. O teste real, porém, era ver o que acontecia com o molibdênio logo após o retorno do oxigênio. Se o oceano estivesse simplesmente isolado do resto do mundo, como uma banheira com o ralo tampado, então cada vez que o oxigênio voltasse e misturasse a água, ele deveria trazer um novo suprimento de molibdênio do oceano aberto. Nesse cenário, as camadas de rocha formadas imediatamente após um evento de oxigênio deveriam mostrar um pico repentino do metal, uma recuperação dos baixos níveis observados anteriormente.
Os dados contaram uma história diferente. Enquanto Blood examinava a camada de rocha em camada, ele descobriu que os níveis de molibdênio não se recuperavam. Mesmo quando o sedimento mostrava claramente que o oxigênio havia retornado e as criaturas estavam escavando novamente, a concentração de molibdênio não aumentava. Em vez disso, os níveis continuavam seu declínio constante, ignorando os surtos locais de vida e oxigênio. O metal não estava se recuperando porque a própria fonte estava vazia. O oceano aberto, que deveria ser o reservatório fornecendo o metal, já havia sido esgotado. Essa descoberta descartou a ideia de que a Bacia de Appalachian estava simplesmente isolada do resto do mundo. Se estivesse isolada, os eventos de mistura teriam reabastecido o suprimento local. Em vez disso, todo o oceano global ficou com pouco molibdênio porque a anoxia generalizada em todo o planeta havia trancado o metal em sedimentos por toda parte. O ambiente local em Nova York era apenas um espelho refletindo uma crise global.
O estudo também observou outros metais, como urânio e vanádio, para garantir que os resultados não fossem um truque da própria formação rochosa. Diferente do molibdênio, esses metais não mostraram um declínio constante ao longo da camada; eles permaneceram relativamente constantes. Isso confirmou que a rocha não estava mudando de uma forma que esconderia o sinal do molibdênio, e que a queda no molibdênio era uma resposta específica à química da água. A evidência aponta para uma conclusão única e poderosa: o evento de extinção foi impulsionado por um evento de anoxia oceânica global, não apenas por uma restrição local do mar. Os oceanos tornaram-se tão vastos e estagnados que não podiam mais sustentar o equilíbrio químico necessário para a vida, e o metal que deveria ter sinalizado a recuperação do ambiente local simplesmente havia sumido de toda a água do mundo. Esse olhar detalhado sobre uma única fatia de rocha esclareceu um grande capítulo da história da Terra, mostrando que a morte dos mares do Devoniano foi um fenômeno global que deixou sua marca até nos menores detalhes da pedra.
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