Um longo dia para os micróbios, um aumento do oxigénio na Terra

Uma desaceleração na rotação da Terra pode ter afetado a quantidade de oxigénio da atmosfera, indica uma nova investigação cientifica.

Praticamente todo o oxigénio da Terra foi e é produzido pela fotossíntese, que foi inventada por minúsculos organismos, as cianobactérias, quando o nosso planeta ainda era um lugar bastante inabitável. As cianobactérias evoluíram há mais de 2,4 mil milhões de anos, mas a Terra só lentamente se transformou no planeta rico em oxigénio que conhecemos hoje. “Não entendemos totalmente por que demorou tanto e quais fatores controlavam a oxigenação da Terra”, indicou a geomicrobiologista Judith Klatt ao Nature Geoscience. “Mas ao estudar esteiras de cianobactérias no Lago Huron no Michigan, EUA, que vivem em condições semelhantes à Terra primitiva, eu tive uma ideia.”

Klatt trabalhou junto com uma equipa de investigadores, juntamente com Greg Dick da Universidade de Michigan. A água no fundo deste lago é muito pobre em oxigénio. “A vida no fundo do lago é principalmente microbiana e serve como um análogo de trabalho para as condições que prevaleceram no nosso planeta por milhões de anos”, indica Bopi Biddanda, um ecologista microbiano colaborador da Grand Valley State University. Os micróbios são principalmente cianobactérias produtoras de oxigénio púrpura que competem com as bactérias oxidantes de enxofre brancas. Os primeiros geram energia com a luz solar, os segundos com a ajuda do enxofre.

Para sobreviver, essas bactérias realizam uma pequena dança a cada dia: do anoitecer ao amanhecer, as bactérias comedoras de enxofre ficam em cima das cianobactérias, bloqueando o seu acesso à luz solar. Quando o sol nasce pela manhã, os comedores de enxofre movem-se para baixo e as cianobactérias sobem à superfície do tapete. “Agora podem começar a fazer fotossíntese e produzir oxigénio”, explicou Klatt.

“No entanto, leva algumas horas até que realmente comecem a andar, há uma longa defasagem pela manhã. As cianobactérias acordam bastante tarde, ao que parece.” Como resultado, o seu tempo para a fotossíntese é limitado a apenas durante algumas horas por dia. Quando Brian Arbic, um oceanógrafo físico da Universidade de Michigan, ouviu falar sobre essa dança microbiana diária, levantou uma questão intrigante: “Será que isso significa que a mudança do comprimento do dia teria impactado a fotossíntese ao longo da história da Terra?”

A duração do dia na Terra nem sempre foi de 24 horas. “Quando o sistema Terra-Lua se formou, os dias eram muito mais curtos, possivelmente até seis horas”, explicou Arbic ao mesmo jornal. Em seguida, a rotação do nosso planeta diminuiu devido ao puxão da gravidade da lua e fricção das marés, e os dias ficaram mais longos. Alguns investigadores também sugerem que a desaceleração rotacional da Terra foi interrompida durante muitos anos, coincidindo com um longo período de baixos níveis globais de oxigénio. Após essa interrupção, quando a rotação da Terra começou a desacelerar novamente cerca de 600 milhões de anos atrás, outra grande transição nas concentrações globais de oxigénio ocorreu.

Depois de notar a impressionante semelhança entre o padrão de oxigenação da Terra e a taxa de rotação ao longo das escalas de tempo geológicas, Klatt ficou fascinado com a ideia de que poderia haver uma ligação entre os dois – uma ligação que ia além do atraso da fotossíntese de “madrugada” observada no sumidouro da ilha. “Percebi que o comprimento do dia e a libertação de oxigénio dos tapetes microbianos estão relacionados por um conceito muito básico e fundamental: durante dias curtos, há menos tempo para o desenvolvimento de gradientes e, portanto, menos oxigénio pode escapar dos tapetes”, hipotetizou Klatt.