A equipe de pesquisa confirma que as condições de gelo existiam na região do Polo Sul durante o período Cretáceo Superior

por Sonia Fernandez, Universidade da Califórnia - Santa Bárbara - 07/09/2022

Mapa de leito rochoso da Terra de Vitória do Norte e do Sul, Antártica, mostrando a distribuição do afloramento e localização do Complexo Ígneo Butcher Ridge (BRIC) e outras localidades mencionadas no texto com idades de alteração do Cretáceo Médio a Tardio. Mapa base construído usando o Quantarctica v3.2 do Instituto Polar Norueguês (Matsuoka, K. et al. Quantarctica, um ambiente de mapeamento integrado para a Antártida, Oceano Antártico e ilhas subantárticas. Modelagem e Software Ambiental 140, 105015 (2021)) com dados de afloramentos rochosos do SCAR Antarctic Digital Database (ADD) Versão 7.0. Crédito: Demian A. Nelson et al, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-32736-9

Vamos fingir que é o Cretáceo Superior, cerca de 66 a 100 milhões de anos atrás. Temos dinossauros vagando pela terra e espécies primitivas de pássaros de aparência estranha, embora o tubarão como o conhecemos já esteja nadando nos oceanos pré-históricos – que cobrem 82% da Terra. As sequoias e outras coníferas estão fazendo sua estreia, assim como as rosas e as plantas com flores, e com elas vêm as abelhas, cupins e formigas. Acima de tudo, é quente, vulcanicamente ativo e úmido em todo o lugar, sem nenhuma camada de gelo à vista.

Exceto que, de acordo com um grupo de cientistas da UC Santa Barbara, da Universidade de Oregon e da Universidade de Manitoba, as condições de gelo existiam na região do Polo Sul.

"E não era apenas uma geleira de um único vale", disse o geólogo da UCSB John Cottle, "provavelmente eram várias geleiras ou uma grande camada de gelo ". Ao contrário de nossa imagem amplamente difundida do Cretáceo Superior como "quente em todos os lugares", disse ele, há evidências de que o gelo polar existiu durante esse período, mesmo no auge das condições globais de efeito estufa. O estudo dos geólogos foi publicado na revista Nature Communications .

Um quebra-cabeça pré-histórico

Avanço rápido para hoje. Vamos fingir que estamos na Antártida. É frio, é estéril, e estamos perto de um grande agrupamento de rochas vítreas expostas ao longo das Montanhas Transantárticas, adjacente à plataforma de gelo Ross, chamado Complexo Ígneo Butcher Ridge (BRIC).

"Na verdade, eu ouvi sobre essas rochas quando eu era estudante de pós-graduação, cerca de 20 anos atrás, e elas são realmente estranhas", disse Cottle. Remoto, mesmo para os padrões de exploração da Antártida de hoje, o BRIC é incomum porque a composição e a formação das rochas não são características das formações rochosas próximas, com – entre outras coisas – grandes quantidades de vidro e alterações em camadas que indicam eventos físicos, químicos ou ambientais significativos que mudou sua composição mineral.

Cottle teve a chance de finalmente provar o BRIC em uma expedição recente e, no processo de análise de como ele foi formado, ele e sua equipe encontraram uma "quantidade de água incomumente grande".

“Então você tem uma pedra muito quente que interage com a água e, à medida que esfria, a incorpora ao vidro”, disse ele. "Se você observar a composição, poderá dizer algo sobre de onde veio essa água. Ela pode existir como hidroxila, o que indica que provavelmente veio do magma , ou pode ser molecular, o que significa que provavelmente é externa. "

O que eles esperavam ver era que a alteração na rocha era causada pela água já no magma enquanto esfriava. O que eles encontraram em vez disso foi um registro de um processo climático que se pensava não ter existido na época.

Em sua análise espectroscópica das amostras, os pesquisadores determinaram que, embora parte da água tenha realmente se originado com magma à medida que subia do interior da Terra, à medida que a rocha derretida esfriava em vidro logo abaixo da superfície da Terra, ela também incorporava água subterrânea.

"Determinamos que a maior parte da água nessas rochas é derivada externamente", disse Cottle. "Em seguida, medimos a composição isotópica de oxigênio e hidrogênio da água e ela combina muito bem com a composição da neve e do gelo da Antártida."

Para garantir o resultado, Cottle e sua equipe também conduziram a geocronologia de argônio-argônio para datar a rocha e sua alteração.

"O problema é que essas rochas são jurássicas, então cerca de 183 milhões de anos", disse ele. "Então, quando você mede a alteração, o que você não sabe é quando isso aconteceu." Eles conseguiram recuperar a idade da rocha (Jurássico), mas também encontraram uma idade mais jovem (Cretáceo). "Então, quando essas rochas esfriaram e foram alteradas", continuou ele, "também redefiniu o isótopo de argônio, e você pode comparar a idade da alteração com a composição da alteração".

Existem outras rochas vulcânicas semelhantes a cerca de 700 km ao norte do BRIC que também têm uma idade de alteração do Cretáceo, indicando que a glaciação polar pode ter sido regionalmente extensa na Antártida durante esse período. "O que gostaríamos de fazer é ir a outros lugares da Antártida e ver se podemos determinar a escala da glaciação, se recuperarmos os mesmos resultados que já encontramos", disse ele.

Encontrar evidências de grandes camadas de gelo que datam do Cretáceo pode não alterar nossa imagem geral de uma Terra quente e úmida naquela época, disse Cottle, “mas teríamos que pensar no Cretáceo e na Antártida de maneira bem diferente do que fazemos agora”.

A pesquisa neste estudo também foi conduzida por Demian A. Nelson (autor principal) da UCSB, Ilya N. Bindeman da Universidade de Oregon e Alfredo Camacho da Universidade de Manitoba.