O campo magnético da Terra poderá ter ajudado a vida no Ediacarano há 590 milhões de anos

O campo magnético da Terra quase colapsou há cerca de 590 milhões de anos, o que, em princípio, teria exposto a vida à superfície do planeta a um aumento da radiação cósmica.

Contudo, uma nova investigação indica que o enfraquecimento temporário desta barreira magnética poderá não ter sido uma catástrofe biológica. Pelo contrário, pode ter elevado os níveis de oxigénio e criado condições particularmente favoráveis à prosperidade das primeiras formas de vida.

"O campo magnético da Terra encontrava-se num estado altamente invulgar quando os animais macroscópicos da fauna ediacarana se diversificaram e prosperaram", escrevem o cientista da Terra Wentao Huang, da Universidade de Rochester, e os seus colegas no novo artigo.

O enfraquecimento do campo magnético da Terra

Em 2019, cientistas que analisaram assinaturas magnéticas em rochas canadianas comunicaram que essas amostras apontavam para o valor mais baixo conhecido do campo magnético terrestre, há cerca de 565 milhões de anos, durante o período Ediacarano, quando a vida multicelular estava a ganhar forma.

Durante muito tempo, porém, assumiu-se que um campo magnético quase inexistente seria prejudicial para a vida emergente, uma vez que o campo magnético da Terra protege os organismos dos ventos solares.

Ainda assim, nem todos aceitavam esta perspetiva catastrófica. Já em 1965, o cientista planetário Carl Sagan defendia que a atmosfera e os oceanos da Terra poderiam ter funcionado como uma manta protetora das formas de vida primitivas, mesmo que o campo magnético do planeta enfraquecesse. Estudos de modelação publicados ainda em 2019 reforçaram essa hipótese.

A eventual relação entre a debilidade simultânea do campo magnético, a expansão da vida no Ediacarano e o aumento do oxigénio permaneceu, nas palavras de Huang e dos colegas, "tentadora, mas pouco clara". Os resultados canadianos poderiam ser uma exceção.

Por isso, Huang e a sua equipa procuraram mais evidências. Recolheram rochas ígneas da África do Sul, formadas há milhares de milhões de anos, e analisaram cristais nelas presentes, bem como noutros exemplares de rocha com 591 milhões de anos anteriormente recolhidos no Brasil. Estes cristais contêm minúsculos minerais magnéticos que registam a intensidade do campo magnético da Terra no momento em que se formam.

Há pouco mais de 2 mil milhões de anos, precisamente a meio do período Paleoproterozoico, o campo magnético terrestre era forte. Cerca de 1,5 mil milhões de anos mais tarde, atingiu o seu ponto mais fraco - aproximadamente 30 vezes inferior ao atual, concluíram os investigadores.

UL-TAFI e o aumento de oxigénio no Ediacarano

Ao combinarem os seus dados com os do estudo canadiano de 2019, Huang e os colegas concluem que este campo magnético extremamente fraco, designado intensidade ultrabaixa do campo média no tempo, ou UL-TAFI, persistiu durante pelo menos 26 milhões de anos, entre 591 e 565 milhões de anos atrás.

Por coincidência, este período sobrepõe-se a uma subida dos níveis de oxigénio na atmosfera e nos oceanos, há cerca de 575–565 milhões de anos, no final do Ediacarano, uma fase que também assistiu a uma explosão de biodiversidade.

"Os novos dados que confirmam e prolongam o UL-TAFI reforçam uma possível ligação com a evolução ediacarana de animais macroscópicos", escrevem Huang e os seus colegas.

Persistia, no entanto, a dúvida sobre a forma como um campo magnético ultrafraco poderia aumentar os níveis de oxigénio. Através da modelação da evolução do vento solar, Huang e a equipa propõem que o campo magnético enfraquecido poderá ter permitido que mais iões de hidrogénio escapassem da atmosfera terrestre para o espaço. Isto poderia ter aumentado o oxigénio nos mares e na atmosfera, apoiando, por sua vez, a diversificação da vida ediacarana.

Vida ediacarana antes da explosão do Câmbrico

A cronologia no fim do Ediacarano, há cerca de 540 milhões de anos, é surpreendente: habitualmente, é a explosão do Câmbrico que é associada a este surto evolutivo, do qual surgiu a vida complexa que daria origem aos animais e insetos que vemos atualmente.

Em contraste, o Ediacarano é conhecido pelas suas criaturas viscosas e moles, semelhantes a esponjas primitivas, lesmas e anémonas-do-mar. Foi uma época de intensa experimentação evolutiva, com muitos ramos sem continuidade, e marcada por acentuadas reduções da biodiversidade antes de a vida recuperar durante o Câmbrico.

No entanto, estudos recentes sugerem que os primeiros ecossistemas complexos poderão ter surgido já no Ediacarano. Um estudo de 2022 descreveu estruturas comunitárias cada vez mais complexas em fósseis do Ediacarano tardio.

Mas a vida precisa de oxigénio para crescer e tornar-se mais complexa. Pequenos animais marinhos e esponjas conseguem sobreviver em oceanos pobres em oxigénio, mas os animais maiores e móveis, com planos corporais complexos, necessitam de mais oxigénio para satisfazer as exigências do seu metabolismo.

"Um ecossistema animal complexo, com longas cadeias alimentares e predadores, exige quantidades ainda maiores de oxigénio, como demonstra a exclusão de ecossistemas tão complexos da atual zona de mínimo de oxigénio", explicam Huang e os seus colegas.

Ao que tudo indica, a vida ediacarana aproveitou a oportunidade criada pelo enfraquecimento do campo magnético da Terra, embora muitas dessas criaturas estivessem destinadas a chegar a um beco sem saída evolutivo.

O estudo foi publicado na Communications Earth & Environment.