Assinatura misteriosa no gelo da Gronelândia pode, afinal, não vir do espaço.

No gelo da Gronelândia ficou registada uma assinatura química intrigante, que tem alimentado um debate científico intenso.

Um pico acentuado de platina, detetado num testemunho de gelo - um cilindro extraído das camadas de gelo e dos glaciares - e datado de cerca de 12 800 anos atrás, deu força à hipótese de que a Terra terá sido atingida nessa altura por um meteorito ou cometa exótico.

A nossa nova investigação aponta para uma explicação bem mais terrena: este enigma da platina pode ter sido causado por uma erupção fissural vulcânica na Islândia, e não por material vindo do espaço.

O momento é importante. O pico de platina surge perto do início do último grande período frio do planeta, o evento do Dryas Recente. Este durou aproximadamente de 12 870 a 11 700 anos atrás e fez as temperaturas cair a pique em todo o hemisfério norte.

Isto aconteceu precisamente quando o planeta já estava a aquecer depois da última era glacial. Perceber o que desencadeou esta vaga de frio pode ajudar-nos a compreender como o clima da Terra poderá mudar no futuro.

Propomos que esta fase gelada da história climática da Terra terá sido causada por uma grande erupção vulcânica na Alemanha ou pela erupção de um vulcão desconhecido.

Um mistério climático

Os testemunhos de gelo mostram que, durante o milénio que durou o Dryas Recente, as temperaturas na Gronelândia desceram para mais de 15 °C abaixo das atuais. A Europa voltou a condições quase glaciares, com a tundra a substituir as florestas que começavam a prosperar. As faixas de chuva em baixas latitudes deslocaram-se para sul.

A explicação tradicional envolve uma enorme libertação de água doce proveniente do degelo das camadas de gelo da América do Norte. Essa vaga de água doce perturbou a circulação oceânica e afetou as temperaturas.

No entanto, outros investigadores sugeriram que o evento terá sido provocado pelo impacto de um cometa ou de um asteroide sobre a América do Norte.

Em 2013, investigadores que analisaram testemunhos de gelo perfurados no âmbito do Greenland Ice Sheet Project (GISP2) descobriram concentrações de platina muito acima do normal.

A relação entre platina e um elemento chamado irídio também era invulgar, porque as rochas espaciais costumam ter níveis elevados de irídio, enquanto o pico observado no testemunho de gelo não o apresentava. A assinatura química do gelo era muito diferente de tudo o que se vê em meteoritos conhecidos ou em rochas vulcânicas.

Os autores do artigo sobre o impacto espacial sugeriram que, talvez, a química estranha do gelo refletisse o impacto de um asteroide de ferro pouco comum.

Mais tarde, outro estudo propôs que a química do gelo poderia refletir a erupção vulcânica alemã do Laacher See, que tinha uma geoquímica invulgar e ocorreu nessa mesma época.

Para testar essa ideia, recolhemos e analisámos 17 amostras de pedra-pomes vulcânica de depósitos deixados pela erupção do Laacher See. Medimos platina, irídio e outros elementos-traço para construir uma impressão química da erupção.

Os resultados foram claros: as pedras-pomes do Laacher See contêm praticamente zero platina, com concentrações abaixo dos limites de deteção ou apenas no limiar. Mesmo admitindo que alguma platina possa ter escapado para a atmosfera antes de ficar presa na rocha, ficou evidente que a erupção não foi a origem do pico de platina da Gronelândia.

Além disso, quando analisámos cuidadosamente a cronologia, com recurso a cronologias atualizadas dos testemunhos de gelo, verificámos que o pico de platina ocorreu afinal cerca de 45 anos depois do início do Dryas Recente - demasiado tarde para ter provocado o arrefecimento.

Este resultado chegou de forma independente, mas era consistente com investigações anteriores que já apontavam no mesmo sentido. Importa notar que as concentrações elevadas de platina duraram 14 anos, o que sugere um evento prolongado e não um impacto instantâneo de asteroide ou cometa.

Comparamos a assinatura química do testemunho de gelo com vários outros materiais geológicos e concluímos que a correspondência mais próxima era com condensados de gases vulcânicos - os produtos formados quando os gases libertados por um vulcão arrefecem e passam de gás a líquido ou sólido - sobretudo os de vulcões submarinos.

Os vulcões da Islândia podem produzir erupções fissurais que duram anos ou até décadas, o que encaixa na duração de 14 anos do pico de platina. Durante a fase de degelo que antecedeu o Dryas Recente, a atividade vulcânica islandesa aumentou de forma acentuada, à medida que o recuo das camadas de gelo reduzia a pressão sobre a crosta terrestre.

O ponto crucial é que as erupções submarinas ou subglaciais interagem com a água de formas capazes de explicar esta química invulgar. A água do mar pode remover compostos de enxofre e, ao mesmo tempo, concentrar outros elementos como a platina nos gases vulcânicos.

Esses gases ricos em platina poderiam depois viajar até à Gronelândia e ser depositados na camada de gelo, explicando a geoquímica estranha.

Investigação recente sobre erupções históricas islandesas apoia este mecanismo. A erupção de Katla, no século VIII, produziu um pico de 12 anos em metais pesados como o bismuto e o tálio nos testemunhos de gelo da Gronelândia. A erupção de Eldgjá, no século X, resultou num pico de cádmio no gelo glacial.

Embora a platina não tenha sido medida nesses estudos, estes exemplos mostram que os вулcões islandeses transportam regularmente metais pesados para a camada de gelo da Gronelândia.

Uma pista decisiva?

Devido ao desfasamento cronológico, o mecanismo responsável pelo pico de platina não terá sido o gatilho do Dryas Recente. Ainda assim, a nossa investigação sublinha resultados anteriores que mostravam um enorme pico de sulfatos vulcânicos em vários testemunhos de gelo, coincidindo exatamente com o início do arrefecimento há 12 870 anos.

Essa erupção, fosse a do Laacher See ou a de um vulcão desconhecido, terá lançado para a atmosfera enxofre suficiente para rivalizar com as maiores erupções da história registada.

As erupções vulcânicas podem provocar arrefecimento ao libertar enxofre para a estratosfera, refletindo a luz solar incidente e podendo desencadear uma cadeia de retroações positivas, incluindo expansão do gelo marinho, alterações nos padrões de vento e perturbação das correntes oceânicas, embora seja necessária mais investigação para aprofundar este ponto.

O forte forçamento vulcânico em torno do início do Dryas Recente - numa fase em que o clima já se encontrava entre um estado glacial e um interglacial (os períodos entre vagas de frio) - pode ter sido o empurrão final que fez o clima da Terra regressar a um estado frio.

É importante referir que a nossa investigação se centrou no pico de platina e não analisou outras evidências, como as esferúlas (fragmentos esféricos de rocha derretida) e as black mats (camadas escuras misteriosas no solo), associadas a um impacto extraterrestre.

Ainda assim, com base na nossa análise dos novos resultados e dos dados já existentes, uma grande erupção vulcânica no hemisfério norte parece ser a explicação mais direta para o evento do Dryas Recente.

Compreender os gatilhos climáticos do passado é essencial para antecipar o que poderá acontecer no futuro. Embora a probabilidade de um grande impacto de meteorito ou de uma erupção vulcânica num dado ano seja baixa, estes eventos acabarão praticamente por acontecer.

Saber como o clima da Terra respondeu no passado é, por isso, crucial para nos prepararmos para as consequências do próximo grande evento.

James Baldini, Professor de Ciências da Terra, Universidade de Durham

Este artigo foi republicado do The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.