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quinta-feira, 19 de fevereiro de 2015

O último litoral de Minas

Fósseis de cloudinas e corumbellas encontrados no norte do estado indicam que um mar raso cobria partes da América do Sul e da África há cerca de 550 milhões de anos

MARCOS PIVETTA | ED. 220 | JUNHO 2014

Paredão em Januária, norte de Minas Gerais: fósseis de diminutos animais marinhos foram achados na Formação Sete Lagoas, que faz parte da unidade geológica chamada Grupo Bambuí

Com pouco menos de 70 mil habitantes, o município de Januária, no norte de Minas Gerais, é conhecido hoje por suas cachoeiras, grutas calcárias e cachaças artesanais, cujas virtudes derivam, segundo os produtores, do clima e da umidade natural do solo local, bom para o cultivo de cana-de-açúcar destinada à fabricação da aguardente. Sua posição geográfica estratégica, na margem esquerda de quem sobe o grande São Francisco, chamado de opará (rio-mar) pelos antigos índios da região, fez com que fosse um importante porto e entreposto comercial na época colonial. Vestígios de um passado muito mais remoto, quase imemorial e também marcado por uma relação íntima com as águas, acabam de vir à tona em pedreiras ainda ativas nos arredores da cidade.

Uma equipe de geólogos e paleontólogos da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Estadual Paulista (Unesp) encontrou ali um tipo de fóssil especial: diminutos fragmentos de animais marinhos do gênero Cloudina, seres de formato tubular compostos por uma sucessão de cones calcários encaixados uns sobre os outros. Os restos dos animais, que viveram na Terra por volta de 550 milhões de anos atrás, estavam incrustados em um paredão e em outros afloramentos constituídos de rochas da Formação Sete Lagoas, que faz parte do Grupo Bambuí. Unidade sedimentar da bacia sanfranciscana, o Bambuí se espalha por aproximadamente 300 mil quilômetros quadrados e abarca vastas porções de Minas Gerais e da Bahia, além de se estender para os estados de Goiás, Tocantins e Distrito Federal.

Afloramento em pedreira em Januária

Os fósseis são uma prova praticamente irrefutável de que, pouco mais de meio bilhão de anos atrás, um braço de mar, raso, com no máximo 10 metros de profundidade, cobria essa parte do Brasil. “Essa deve ter sido a última praia que Minas Gerais teve”, comenta, com bom humor, o geólogo Lucas Warren, hoje professor do Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE) de Rio Claro, da Unesp, mas que fazia pós-doutorado na USP, com bolsa da FAPESP, quando a descoberta foi feita, no ano passado.

O pesquisador é o autor principal de um artigo na edição de maio da revista científica Geology sobre a descoberta dos fósseis em Januária. “Até agora ninguém havia seguramente encontrado fósseis de animais no Grupo Bambuí”, afirma Warren, que contou com a colaboração de Fernanda Quaglio, especialista em paleobiogeografia, para identificar os fósseis. “Além das cloudinas, também achamos ao menos três fragmentos atribuídos ao gênero Corumbella e rastros em rocha deixados provavelmente por um animal de corpo mole.” Também dotadas possivelmente de um esqueleto, as corumbellas dividiam o mesmo ambiente marinho com as cloudinas. A equipe que coletou os fósseis de Januária incluiu ainda o geólogo Nicolás Strikis, doutorando da USP, também autor do artigo, e um biólogo da cidade mineira, Hamilton dos Reis Salles. Em 2012, o próprio Warren e colegas da América do Sul já tinham encontrado cloudinas e corumbellas em Puerto Vallemí, localidade do norte do Paraguai (ver Pesquisa FAPESP nº 199).

No novo estudo, os pesquisadores defendem a hipótese de que esse braço de mar pouco profundo cobria não apenas a parte do território nacional com rochas do Grupo Bambuí, mas vastas porções do leste da América do Sul, do oeste da África e do sul da Antártida (ver mapa).

“Esse mar conectava os três continentes e se ligava ao oceano”, afirma o biólogo Pedro Strikis, do Instituto de Geociências (IGc) da USP, outro autor do trabalho. Há pouco mais de meio bilhão de anos, a conformação dos blocos rochosos razoavelmente estáveis que constituem a crosta continental, denominados crátons pelos geólogos, era diferente da atual. A América do Sul, a África e a Antártida estavam ligadas entre si. Eram parte do Gondwana, o supercontinente austral, que reunia a maior porção das terras hoje situadas no hemisfério Sul. Apesar de ainda ocorrerem debates intensos entre os pesquisadores brasileiros sobre como e quando exatamente todas as peças do Gondwana se juntaram (se há 520 milhões ou 620 milhões de anos), é consensual a visão de que a maior parte da América do Sul já estava ligada à África e à Antártida por volta de 550 milhões de anos atrás.

A proposta de que houve um mar raso que inundou grandes trechos do Gondwana se baseia fundamentalmente na distribuição geográfica das cloudinas encontradas em várias partes do mundo. Exemplares do fóssil foram obtidos em lugares como a Namíbia, Omã, Argentina, Paraguai, Espanha e China. No Brasil, antes da descoberta dos espécimes no norte de Minas, restos desses seres marinhos tinham sido resgatados em Corumbá, no Mato Grosso do Sul. Com até três centímetros de comprimento, as cloudinas são um dos primeiros animais macroscópicos a apresentar exoesqueleto, concha ou carapaça à base de carbonato de cálcio. De difícil classificação, foram inicialmente incluídas como membros dos anelídeos, que incluem as minhocas, mas atualmente costumam ser classificadas, a exemplo das corumbellas, como parte dos cnidários, grupo que inclui os corais. Seu hábitat era o assoalho de mares pouco profundos, ricos em gás carbônico, numa faixa em que a luz consegue atravessar a água. As cloudinas viviam presas no fundo do mar a esteiras ou tapetes microbianos, finas camadas de cianobactérias que retiram sua energia da fotossíntese. Em alguns casos, essas esteiras estão associadas à formação de rochas calcárias que, quando fossilizadas, podem originar os chamados estromatólitos (se suas camadas forem perceptíveis) ou trombólitos (quando as camadas tiverem aparência grumosa).

Fragmentos fósseis de cloudinas: vestígios de vida marinha há 550 milhões de anos em Januária.

Os resquícios de exemplares de cloudina são considerados fósseis-guia. No jargão dos paleontólogos, isso significa que são um tipo de registro encontrado em várias partes do globo terreste, mas cuja ocorrência se restringe a um período de tempo bem definido. Essas peculiaridades fazem com que fósseis-guia sejam internacionalmente usados para correlacionar e datar camadas geológicas e, por extensão, o ambiente de deposição a elas associado. As cloudinas só ocorrem em rochas sedimentares de origem marinha que foram depositadas sobre a crosta terrestre entre 550 milhões e 542 milhões de anos atrás, no final do período geológico denominado Ediacarano. Esse período é imediatamente anterior ao início do Cambriano, quando, em curto espaço de tempo, os invertebrados marinhos providos de carapaças biomineralizadas se diversificaram.

As carapaças das cloudinas são frágeis, possuem quantidade pequena de carbonato de cálcio. “As conchas não eram mecanicamente resistentes e não poderiam ‘sobreviver’ a um intenso transporte ou à ação continuada da água corrente”, diz o paleontólogo Marcello Guimarães Simões, do Instituto de Biociências (IB) da Unesp de Botucatu, que também assina o paper na Geology. “Em outras palavras, elas eram autóctones ou parautóctones.” Por isso, os fósseis desses animais são considerados como originários dos locais em que foram encontrados ou de lugares muito próximos. Tal particularidade reforça a ideia de que um mar raso cobria de fato os locais de ocorrência desses fósseis. Como os sítios com cloudinas faziam parte de crátons mais ou menos contíguos ao que seria o Gondwana há cerca de 550 milhões de anos, é razoável supor que esse antigo mar raso juntasse a América do Sul à África.

Rastro de animal de corpo mole

A idade do Bambuí

Além de ser uma evidência de que águas oceânicas inundaram partes do supercontinente austral em seus primórdios, os exemplares de cloudinas ajudam os geólogos nacionais a estabelecer uma cronologia mais precisa para os sedimentos que estão na base do Grupo Bambuí. A idade dessa unidade geológica tem sido alvo de controvérsias nas últimas décadas. As estimativas para o período em que suas rochas se formaram variam enormemente, de 740 milhões a 550 milhões de anos atrás. Em 2012, o geólogo Márcio Pimentel, então na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e hoje na Universidade de Brasília (UnB), determinou a idade de 25 amostras de zircão detrítico coletadas em áreas do Grupo Bambuí no norte de Minas e no centro da Bahia. Os zircões são minerais cristalizados em granitos ou em rochas vulcânicas que, posteriormente, são erodidos, transportados com os sedimentos e depositados em bacias. Contêm quantidades significativas de urânio e sua idade pode ser calculada por meio do decaimento radioativo. A idade obtida por Pimentel para os cristais encontrados no Bambuí foi entre 600 milhões e 550 milhões de anos, mais jovem do que normalmente se associava ao grupo (ver Pesquisa FAPESP nº 195). “Encontrar fósseis de animais em Januária foi uma grata surpresa e praticamente encerra a polêmica em torno da idade do Grupo Bambuí”, afirma Pimentel.

O geólogo Claudio Riccomini, do IGc-USP, vai na mesma linha, embora faça uma ressalva. “A descoberta de cloudinas e também de fragmentos de corumbellas responde de forma conclusiva à questão da idade do Grupo Bambuí, pelo menos no plano do conhecimento atualmente estabelecido”, diz Riccomini, que, aliás, é também um dos coautores do artigo sobre os novos fósseis marinhos. “Mas esse debate não se encerra por completo. Entre outros temas, é importante verificar se o Grupo Bambuí apresenta a mesma idade em diferentes partes de sua bacia e averiguar as relações que as rochas da Formação Sete Lagoas apresentam com os depósitos glaciais que estão situados abaixo delas.”

Em linhas gerais, os especialistas concordam a respeito da importância dos fósseis de Januária para o estabelecimento de uma cronologia mais precisa do Grupo Bambuí e para a formulação da hipótese de que partes significativas da América do Sul, da África e da Antártida estavam cobertas por um mar raso cerca de 550 milhões de anos atrás. No entanto, a descoberta das cloudinas no norte de Minas intensifica a discórdia em torno de uma questão de fundo: há pouco mais de meio bilhão de anos, o supercontinente austral Gondwana já estava totalmente formado ou não? Esse tema divide os estudiosos, que nos últimos anos se alinharam em torno de dois grupos com visões distintas. Cada corrente de pensamento se baseia em diferentes tipos de dados, como datações de rochas e informações sobre paleomagnetismo, que ajudam a determinar onde estariam os crátons do Gondwana num determinado período e como poderia ter sido sua movimentação e interação dentro do globo terrestre ao longo do tempo.
Os autores do trabalho com os fósseis de Januária defendem a hipótese de que o Gondwana, sobretudo sua porção oeste (que hoje inclui a América do Sul), ainda não estava totalmente formado no período em que cloudinas e corumbellas viveram. De acordo com essa teoria, a maioria dos grandes blocos continentais, os tais crátons, constituintes do supercontinente já estavam juntos, mas um deles, o grande cráton da Amazônia, ainda se encontrava apartado dos demais há cerca de 550 milhões. Um antigo oceano, batizado de Clymene em 2006 pelo geólogo Ricardo Trindade, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, separaria a maior parte do Gondwana do cráton da Amazônia. Por esse cenário, o Clymene seria a fonte das águas salgadas que teriam criado o mar raso sobre uma parte significativa das terras do nascente Gondwana no tempo das cloudinas. Apenas por volta de 520 milhões de anos atrás esse oceano teria se fechado e o quebra-cabeça da montagem do supercontinente austral teria terminado. “A formação da parte ocidental do Gondwana é mais complexa e se deu mais tarde do que se acreditava”, diz Trindade.

Marcas de pequenas ondulações: evidência de antigo mar raso no norte de Minas

Para o geólogo Umberto Cordani, do IGc da USP, as águas do mar raso que provavelmente cobriram uma parte da América do Sul e da África no final do período Ediacarano não podem ter vindo do Clymene. O motivo de tal impossibilidade é, segundo ele, simples: esse oceano nunca existiu. Cordani, Márcio Pimentel, da UnB, e outros pesquisadores defendem a visão mais clássica a respeito do estabelecimento do Gondwana. Segundo essa hipótese, a parte ocidental desse supercontinente, formada pela África e pela América do Sul, juntou-se por volta de 620 milhões de anos atrás, por meio do fechamento de um grande oceano, o Goiás-Pharusian, que separava os crátons do Congo e do Saara dos blocos continentais da Amazônia e do oeste africano. No período das cloudinas, portanto, a América do Sul e a África não possuiriam oceanos internos, de acordo com essa visão. Os pequenos animais marinhos agora encontrados em Minas Gerais e em outros sítios do Gondwana povoariam um extenso mar interior, raso, apoiado sobre litosfera (crosta) de tipo continental. “Não há nenhuma evidência geológica no Brasil Central de uma litosfera de tipo oceânica no período Ediacarano ou Cambriano que possa estar associada à possível existência do Clymene”, afirma Cordani.

De forma cordial, os dois grupos com visões distintas sobre o processo de formação do Gondwana têm publicado artigos e comentários questionando dados e interpretações feitas pelos colegas que não compartilham de sua posição. A descoberta dos fósseis marinhos no norte de Minas – para uns, prova de que o oceano Clymene transbordou sobre a América do Sul e África – é mais um ingrediente adicionado à polêmica.

Projeto

Tectônica e sedimentação do Grupo Itapucumi no contexto das plataformas carbonáticas ediacaranas: abordagem geoquímica, geocronológica, paleomagnética e bioestratigráfica (nº 2010/19584-4);

Modalidade Bolsa no país – Regular – Pós-doutorado; Pesquisador responsável Claudio Riccomini (IGc-USP); Bolsista Lucas Verissimo Warren – IGc/USP; Investimento R$ 150.870,57 (FAPESP).

Artigo científico

WARREN, L.V et al. The puzzle assembled: Ediacaran guide fossil Cloudina reveals an old proto-Gondwana seaway. Geology. v. 42, n. 5, p. 391-94. mai. 2014.

terça-feira, 8 de julho de 2014

O último litoral de Minas

08/07/2014

Por Marcos Pivetta
Revista Pesquisa FAPESP – Com pouco menos de 70 mil habitantes, o município de Januária, no norte de Minas Gerais, é conhecido hoje por suas cachoeiras, grutas calcárias e cachaças artesanais, cujas virtudes derivam, segundo os produtores, do clima e da umidade natural do solo local, bom para o cultivo de cana-de-açúcar destinada à fabricação da aguardente.

Sua posição geográfica estratégica, na margem esquerda de quem sobe o grande São Francisco, chamado de opará (rio-mar) pelos antigos índios da região, fez com que fosse um importante porto e entreposto comercial na época colonial. Vestígios de um passado muito mais remoto, quase imemorial e também marcado por uma relação íntima com as águas, acabam de vir à tona em pedreiras ainda ativas nos arredores da cidade.

Fragmentos fósseis de cloudinas: vestígios de vida marinha há 550 milhões de anos em Januária (foto: Lucas Warren)

Uma equipe de geólogos e paleontólogos da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Estadual Paulista (Unesp) encontrou ali um tipo de fóssil especial: diminutos fragmentos de animais marinhos do gênero Cloudina, seres de formato tubular compostos por uma sucessão de cones calcários encaixados uns sobre os outros.
Os restos dos animais, que viveram na Terra por volta de 550 milhões de anos atrás, estavam incrustados em um paredão e em outros afloramentos constituídos de rochas da Formação Sete Lagoas, que faz parte do Grupo Bambuí. Unidade sedimentar da bacia sanfranciscana, o Bambuí se espalha por aproximadamente 300 mil quilômetros quadrados e abarca vastas porções de Minas Gerais e da Bahia, além de se estender para os estados de Goiás, Tocantins e Distrito Federal.

Os fósseis são uma prova praticamente irrefutável de que, pouco mais de meio bilhão de anos atrás, um braço de mar, raso, com no máximo 10 metros de profundidade, cobria essa parte do Brasil. “Essa deve ter sido a última praia que Minas Gerais teve”, comenta, com bom humor, o geólogo Lucas Warren, hoje professor do Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE) de Rio Claro, da Unesp, mas que fazia pós-doutorado na USP, com bolsa da FAPESP, quando a descoberta foi feita, no ano passado.
O pesquisador é o autor principal de um artigo na edição de maio da revista científica Geology sobre a descoberta dos fósseis em Januária. “Até agora ninguém havia seguramente encontrado fósseis de animais no Grupo Bambuí”, afirma Warren, que contou com a colaboração de Fernanda Quaglio, especialista em paleobiogeografia, para identificar os fósseis.

“Além das cloudinas, também achamos ao menos três fragmentos atribuídos ao gênero Corumbella e rastros em rocha deixados provavelmente por um animal de corpo mole.” Também dotadas possivelmente de um esqueleto, as corumbellas dividiam o mesmo ambiente marinho com as cloudinas.

A equipe que coletou os fósseis de Januária incluiu ainda o geólogo Nicolás Strikis, doutorando da USP, também autor do artigo, e um biólogo da cidade mineira, Hamilton dos Reis Salles. Em 2012, o próprio Warren e colegas da América do Sul já tinham encontrado cloudinas e corumbellas em Puerto Vallemí, localidade do norte do Paraguai (ver Pesquisa FAPESP nº 199).
Leia a reportagem completa em http://revistapesquisa.fapesp.br/2014/06/16/o-ultimo-litoral-de-minas/

segunda-feira, 16 de junho de 2014

PALEONTOLOGIA

O último litoral de Minas

Fósseis de cloudinas e corumbellas encontrados no norte do estado indicam que um mar raso cobria partes da América do Sul e da África há cerca de 550 milhões de anos

MARCOS PIVETTA | Edição 220 - Junho de 2014

Paredão em Januária, norte de Minas Gerais: fósseis de diminutos animais marinhos foram achados na Formação Sete Lagoas, que faz parte da unidade geológica chamada Grupo Bambuí.

Afloramento em pedreira em Januária

No novo estudo, os pesquisadores defendem a hipótese de que esse braço de mar pouco profundo cobria não apenas a parte do território nacional com rochas do Grupo Bambuí, mas vastas porções do leste da América do Sul, do oeste da África e do sul da Antártida (ver mapa). “Esse mar conectava os três continentes e se ligava ao oceano”, afirma o biólogo Pedro Strikis, do Instituto de Geociências (IGc) da USP, outro autor do trabalho. Há pouco mais de meio bilhão de anos, a conformação dos blocos rochosos razoavelmente estáveis que constituem a crosta continental, denominados crátons pelos geólogos, era diferente da atual. A América do Sul, a África e a Antártida estavam ligadas entre si. Eram parte do Gondwana, o supercontinente austral, que reunia a maior porção das terras hoje situadas no hemisfério Sul. Apesar de ainda ocorrerem debates intensos entre os pesquisadores brasileiros sobre como e quando exatamente todas as peças do Gondwana se juntaram (se há 520 milhões ou 620 milhões de anos), é consensual a visão de que a maior parte da América do Sul já estava ligada à África e à Antártida por volta de 550 milhões de anos atrás.

A proposta de que houve um mar raso que inundou grandes trechos do Gondwana se baseia fundamentalmente na distribuição geográfica das cloudinas encontradas em várias partes do mundo. Exemplares do fóssil foram obtidos em lugares como a Namíbia, Omã, Argentina, Paraguai, Espanha e China. No Brasil, antes da descoberta dos espécimes no norte de Minas, restos desses seres marinhos tinham sido resgatados em Corumbá, no Mato Grosso do Sul. Com até três centímetros de comprimento, as cloudinas são um dos primeiros animais macroscópicos a apresentar exoesqueleto, concha ou carapaça à base de carbonato de cálcio. De difícil classificação, foram inicialmente incluídas como membros dos anelídeos, que incluem as minhocas, mas atualmente costumam ser classificadas, a exemplo das corumbellas, como parte dos cnidários, grupo que inclui os corais. Seu hábitat era o assoalho de mares pouco profundos, ricos em gás carbônico, numa faixa em que a luz consegue atravessar a água. As cloudinas viviam presas no fundo do mar a esteiras ou tapetes microbianos, finas camadas de cianobactérias que retiram sua energia da fotossíntese. Em alguns casos, essas esteiras estão associadas à formação de rochas calcárias que, quando fossilizadas, podem originar os chamados estromatólitos (se suas camadas forem perceptíveis) ou trombólitos (quando as camadas tiverem aparência grumosa).

Fragmentos fósseis de cloudinas: vestígios de vida marinha há 550 milhões de anos em Januária

Rastro de animal de corpo mole

Formações calcárias em caverna da região de Januária

Em linhas gerais, os especialistas concordam a respeito da importância dos fósseis de Januária para o estabelecimento de uma cronologia mais precisa do Grupo Bambuí e para a formulação da hipótese de que partes significativas da América do Sul, da África e da Antártida estavam cobertas por um mar raso cerca de 550 milhões de anos atrás. No entanto, a descoberta das cloudinas no norte de Minas intensifica a discórdia em torno de uma questão de fundo: há pouco mais de meio bilhão de anos, o supercontinente austral Gondwana já estava totalmente formado ou não? Esse tema divide os estudiosos, que nos últimos anos se alinharam em torno de dois grupos com visões distintas. Cada corrente de pensamento se baseia em diferentes tipos de dados, como datações de rochas e informações sobre paleomagnetismo, que ajudam a determinar onde estariam os crátons do Gondwana num determinado período e como poderia ter sido sua movimentação e interação dentro do globo terrestre ao longo do tempo.
Os autores do trabalho com os fósseis de Januária defendem a hipótese de que o Gondwana, sobretudo sua porção oeste (que hoje inclui a América do Sul), ainda não estava totalmente formado no período em que cloudinas e corumbellas viveram. De acordo com essa teoria, a maioria dos grandes blocos continentais, os tais crátons, constituintes do supercontinente já estavam juntos, mas um deles, o grande cráton da Amazônia, ainda se encontrava apartado dos demais há cerca de 550 milhões. Um antigo oceano, batizado de Clymene em 2006 pelo geólogo Ricardo Trindade, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, separaria a maior parte do Gondwana do cráton da Amazônia. Por esse cenário, o Clymene seria a fonte das águas salgadas que teriam criado o mar raso sobre uma parte significativa das terras do nascente Gondwana no tempo das cloudinas. Apenas por volta de 520 milhões de anos atrás esse oceano teria se fechado e o quebra-cabeça da montagem do supercontinente austral teria terminado. “A formação da parte ocidental do Gondwana é mais complexa e se deu mais tarde do que se acreditava”, diz Trindade.

Marcas de pequenas ondulações: evidência de antigo mar raso no norte de Minas

Para o geólogo Umberto Cordani, do IGc da USP, as águas do mar raso que provavelmente cobriram uma parte da América do Sul e da África no final do período Ediacarano não podem ter vindo do Clymene. O motivo de tal impossibilidade é, segundo ele, simples: esse oceano nunca existiu. Cordani, Márcio Pimentel, da UnB, e outros pesquisadores defendem a visão mais clássica a respeito do estabelecimento do Gondwana. Segundo essa hipótese, a parte ocidental desse supercontinente, formada pela África e pela América do Sul, juntou-se por volta de 620 milhões de anos atrás, por meio do fechamento de um grande oceano, o Goiás-Pharusian, que separava os crátons do Congo e do Saara dos blocos continentais da Amazônia e do oeste africano. No período das cloudinas, portanto, a América do Sul e a África não possuiriam oceanos internos, de acordo com essa visão. Os pequenos animais marinhos agora encontrados em Minas Gerais e em outros sítios do Gondwana povoariam um extenso mar interior, raso, apoiado sobre litosfera (crosta) de tipo continental. “Não há nenhuma evidência geológica no Brasil Central de uma litosfera de tipo oceânica no período Ediacarano ou Cambriano que possa estar associada à possível existência do Clymene”, afirma Cordani.
De forma cordial, os dois grupos com visões distintas sobre o processo de formação do Gondwana têm publicado artigos e comentários questionando dados e interpretações feitas pelos colegas que não compartilham de sua posição. A descoberta dos fósseis marinhos no norte de Minas – para uns, prova de que o oceano Clymene transbordou sobre a América do Sul e África – é mais um ingrediente adicionado à polêmica.

Projeto

Tectônica e sedimentação do Grupo Itapucumi no contexto das plataformas carbonáticas ediacaranas: abordagem geoquímica, geocronológica, paleomagnética e bioestratigráfica (nº 2010/19584-4);

Modalidade Bolsa no país – Regular – Pós-doutorado; Pesquisador responsável Claudio Riccomini (IGc-USP); Bolsista Lucas Verissimo Warren – IGc/USP; Investimento R$ 150.870,57 (FAPESP).

Artigo científico

WARREN, L.V et al. The puzzle assembled: Ediacaran guide fossil Cloudina reveals an old proto-Gondwana seaway. Geology. v. 42, n. 5, p. 391-94. mai. 2014.

terça-feira, 17 de julho de 2012

Idade e mecanismos de deposição de fósseis em cavernas brasileiras

Augusto Auler e Luís Beethoven Piló

Grupo Bambuí

Importantes vestígios paleontológicos têm sido encontrados em cavernas em diversas áreas do planeta. Em regiões cársticas brasileiras, as cavernas encerram grande potencial fossilífero, apesar de que cacimbas ou lagoas (ou paleolagoas) cársticas também tem revelado importantes sítios paleontológicos, notadamente no nordeste brasileiro.

Desde os trabalhos pioneiros de Peter Wilhelm Lund na primeira metade do século XIX, as cavernas brasileiras têm fornecido importantes registros fossilíferos, os quais tem formado a base das pesquisas sobre a paleontologia de vertebrados do Pleistoceno. O grande paleontólogo gaúcho Carlos de Paula Couto supõe que, durante o Pleistoceno superior, o sudeste brasileiro apresentou clima diverso do atual, provavelmente caracterizado por maior pluviosidade e temperatura média mais baixa, abrigando, em geral, vegetação mais rica de modo a poder alimentar os grandes e numerosos rebanhos de grandes herbívoros e filófagos que ali viviam. O referido autor ainda destaca que os fósseis de vertebrados, tipicamente andinos, encontrados nas cavernas de Minas Gerais e Bahia, ou seja, pertencentes a uma fauna alóctone (lhamas e ursos) são conseqüência de uma migração em busca de climas mais propícios à sua subsistência nas terras baixas. Essa migração estaria associada à expansão de sistemas glaciais pleistocênicos na cordilheira dos Andes e planaltos adjacentes.

Castor Cartelle defende a idéia de que a fauna determinada no Brasil, através de achados em cavernas (Minas Gerais, São Paulo, Goiás, Bahia, Ceará, Piauí, Mato Grosso e Rio Grande do Norte), são absolutamente sincrônicas e que, provavelmente, a deposição de fósseis nessas jazidas foram o resultado de um mesmo fenômeno de âmbito regional. As idades já obtidas em Lagoa Santa (MG) e em outras regiões cársticas da Bahia, no entanto, demonstraram que os sítios deposicionais contendo restos da antiga fauna pleistocênica não são resultado do mesmo evento e sim derivados de processos complexos que não guardam necessariamente relação com eventos paleoclimáticos. Não foi confirmado o "sincronismo absoluto" proposto por Cartelle.

Tafonomia e cronologia

Peter Lund também foi pioneiro nos estudos tafonômicos no Brasil e demonstrou particular interesse pelos fatores que teriam causado a entrada de ossos nas cavernas: 1) predadores que usam a zona de entrada como abrigo e para se alimentar da presa; 2) a ocasional queda de animais na caverna e nas fendas; 3) animais que entram nas cavernas à procura de abrigo, água ou para lamber o salitre, se extraviam e morrem; 4) animais que vivem parte de seu ciclo vital dentro da caverna, como morcegos; 5) carreamento de cadáveres e restos esqueletais pelo fluxo da água vinda de fora.

Datação pelo método Urânio/Tório (230Th/234U) em placa estalagmítica da Gruta do Baú, região de Lagoa Santa, possibilitou a obtenção de idade mínima de 70.000 anos para fósseis de Hoplophorus euphractus e Pampatherium humboldti (Piló 1998). No sítio arqueológico da Lapa Vermelha IV, em Lagoa Santa, ossos de preguiça terrícola (Scelidodon = Ccuvieri) foram datados, de forma indireta (carvões no mesmo nível sedimentar), em 9.600 anos, mas não foi possível, segundo a equipe de A. Laming-Emperaire, estabelecer uma relação entre os restos faunísticos e as fogueiras ou instrumentos líticos.

Visando a obtenção de novos dados, agora através de técnicas de datações absolutas por Carbono 14 (14C - AMS), um projeto coordenado pelo Laboratório de Estudos Evolutivos Humanos do Departamento de Biologia da USP datou, recentemente, fragmentos ósseos de uma preguiça terrícola (Scelidodon = Catonyx cuvieri), descoberto na década de 1980, em uma gruta a norte de Matozinhos (MG). A idade de 9.900 anos veio confirmar a coexistência entre o homem pré-histórico na região de Lagoa Santa e a preguiça terrícola (de porte médio) extinta, tendo em vista que a idade mais antiga de esqueleto humano na região encontra-se entre 11.000 e 11.500 anos.
Acreditamos que essa idade não representa, necessariamente, o momento da extinção desses animais, sendo possível que eles tenham sobrevivido até épocas mais recentes. Paula Couto sugeriu, por exemplo, idade de aproximadamente 7.000 anos para a extinção da megafauna na região. Osvaldo Baffa e equipe realizaram datações ESR em dente de Toxodon provindo de uma caverna no Vale do Ribeira (SP) obtendo uma idade média de 6.500 anos.

Nas cavernas do norte da Bahia, Nicholas Czaplewski e Cástor Cartelle reportaram duas datações por Carbono 14 em coprólito associado à preguiça terrestre e em morcego fóssil, de respectivamente 12.000 e 20.000 anos. Auler (1999) também apresenta uma série de datações Urânio/Tório em placas calcíticas sobre e sob fósseis nas cavernas Toca da Boa Vista e Toca da Barriguda, norte da Bahia. As idades são bastante variadas e cobrem boa parte do último período glacial. Este autor interpreta a entrada dos animais nestas cavernas como fortuita, estando estes em busca de água ou proteção (situação no3 de Lund, 1844), o processo de entrada não possuindo, assim, qualquer significado paleoambiental imediato. Em cavernas vizinhas, no entanto, como na Toca dos Ossos, carreamento por enxurradas parece ter sido o mecanismo dominante.

Na região de São Raimundo Nonato (PI), uma série de estudos paleontológicos em cavernas foram efetuados por uma equipe franco-brasileira. Datação por Carbono 14 em carvão por sobre ossos fósseis na Toca do Garrincho forneceu idade em torno de 10.000 anos. Na Toca do Serrote do Artur, um perfil sedimentar exibe duas camadas fossilíferas separadas por uma placa de calcita. Duas idades pelo método Carbono 14 (6.900 e 8.500 anos) foram obtidas para a camada superior. Os fósseis aí encontrados (compreendendo gêneros variados como Hoplophorus, Glyptodon, Palaeolama, etc) foram interpretados como sendo provavelmente holocênicos.

Apesar das incertezas na interpretação de habitats primitivos de animais extintos, parece certo que a fauna fóssil do nordeste brasileiro é indicativa de climas mais úmidos do que o atual.

quinta-feira, 24 de maio de 2012

Rochas rejuvenescidas

Camadas rochosas do Brasil Central podem ser até 200 milhões de anos mais jovens do que se pensava

CARLOS FIORAVANTI | Edição 195 - Maio de 2012

Rochas expostas em Bom Jesus da Lapa, na Bahia, e o rio São Francisco ao fundo: idades variam de acordo com o método empregado

Um historiador pode facilmente desnortear um geólogo se perguntar qual a idade da vasta camada de rochas sedimentares conhecida como Grupo Bambuí, que forma uma pequena área dos estados de Goiás e Tocantins e boa parte de Minas Gerais e Bahia. “Vai ser uma hora de discussão”, imagina Márcio Pimentel, geólogo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Os geólogos começaram a estudar essa região há 30 anos, mas a idade atribuída a ela ainda é incerta: varia de 740 milhões a 550 milhões de anos, dependendo do método de análise adotado. Estudos em andamento indicam que a idade das rochas pode até ser mais recente, mas ainda não há muitos argumentos a favor dessa conclusão. O grande problema para a definição de uma data mais precisa é que as rochas do coração do Brasil são sedimentares, ou seja, formadas pela combinação e fusão de fragmentos de outras rochas e detritos terrestres ou marinhos. Outras regiões são formadas por rochas de origem vulcânica, cuja datação é bem mais simples.

Tão interessante quanto a definição de uma provável data é que os debates sobre o início da formação dessas rochas estão revelando algo que raramente se vê: o árduo processo de construção das verdades científicas, por meio da disputa – geralmente amigável – entre diferentes grupos de pesquisa, que trabalham com técnicas distintas e apresentam argumentos que tendem a ser somados, transformados ou eliminados. Cada equipe defende suas posições e, mesmo tendo analisado rochas de diferentes profundidades em lugares diferentes, supõe que as conclusões poderiam valer para toda esta vasta região. Os distintos conjuntos de rochas sedimentares do Grupo Bambuí ocupam cerca de 300 mil quilômetros quadrados. Na direção leste a oeste, estendem-se de Brasília até a serra do Espinhaço, em Minas, em profundidades de até dois quilômetros. De norte a sul, seguem de Belo Horizonte até o norte da Bahia.

Ali, quem se afasta das cidades encontra uma paisagem plana, marcada pelas plantações de soja, pelas pastagens ou um pouco de cerrado e de caatinga. Dessa terra rica em cavernas, cortada pelo rio São Francisco, já saiu muito diamante e ouro; agora se começa a extrair petróleo e gás natural, contrariando os preceitos geológicos, que determinam que terrenos desse tipo não deveriam conter hidrocarbonetos. Os geólogos argumentam que conhecer melhor a idade – ou idades – dessa região é importante, entre outras razões, para saber que outros bens minerais de valor econômico poderiam sair de lá.

“Eu quase ponho minha mão no fogo: o Grupo Bambuí tem menos de 600 milhões de anos”, diz Pimentel. “Sempre imaginamos que fosse mais velho.” Pimentel e Joseneusa Rodrigues, geóloga que fez o doutorado com ele e trabalha agora na Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), no Rio de Janeiro, estão à frente da equipe da UFRGS que está rejuvenescendo o Grupo Bambuí, ao determinarem a idade de 25 amostras de cristais de zircão, mineral que resulta da modificação de granitos ou de rochas vulcânicas e se integrou aos calcários do Grupo Bambuí. O zircão pinçado de rochas coletadas em localidades como Montes Claros, norte de Minas, e morro do Chapéu, região central da Bahia, deve ter vindo das montanhas que começaram a se formar há cerca de 600 milhões de anos e dominavam a paisagem da região do atual Brasil Central, mas foram erodidas a ponto de hoje só restarem modestas serras. A equipe do Rio Grande do Sul encontrou zircões com até 550 milhões de anos, que representariam a idade máxima dos calcários a que aderiram. “Algumas amostras são ainda mais jovens que 550 milhões”, diz Pimentel, “mas ainda estamos confirmando as análises”.

Essa possibilidade aproxima o Grupo Bambuí do período geológico conhecido como Cambriano, que começou há 544 milhões de anos e terminou há 488 milhões de anos. Foi quando, possivelmente por causa do acúmulo de oxigênio na atmosfera e nos oceanos, surgiu a maioria dos grupos de animais – antes só havia vida microscópica. Porém, se as rochas do Grupo Bambuí fossem realmente tão jovens como as amostras de zircão estão indicando, já teriam sido encontrados fósseis de invertebrados, que ajudam a definir a idade de rochas. “Eu mesmo me pergunto onde estão os fósseis”, diz Pimentel. Para ele, ainda não foram vistos fósseis na região porque os paleontólogos não escavam por lá assiduamente e os geólogos teriam o olho apurado para rochas, não para fósseis.

“Marly Babinski questionou meus dados, disse que os zircões eram jovens demais, mas colocou sua equipe para trabalhar lá e agora também está encontrando coisas mais recentes”, diz Pimentel. “Estamos convergindo, aos poucos, para essa interpretação.” Os estudos pioneiros de Marly Babinski, do Instituto de Geociências (IG) da Universidade de São Paulo (USP), indicavam que o Grupo Bambuí poderia, inversamente, ser muito antigo. Ela percorreu o norte de Minas e a Bahia pela primeira vez em 1989, em uma viagem de duas semanas com muita chuva e estradas esburacadas. Por meio da análise da proporção dos raríssimos isótopos de chumbo dispersos nos carbonatos, uma técnica nova na época, ela determinou uma idade para as rochas da região: o Grupo Bambuí deveria ter 740 milhões de anos, com uma margem de 22 milhões para mais ou para menos.

Possível fóssil em carbonatos da região de Lagoa Santa, MG

“As conclusões a que chegamos não são excludentes”, acredita Pimentel. Desse modo, nem os dados dele nem os de Marly valeriam para toda a região, formada por subconjuntos de rochas com características próprias. “Conseguimos tirar zircão de toda a região, menos das camadas mais profundas, onde ela coletou.” Ricardo Trindade, professor do Instituto de Astrofísica, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP que trabalha com Marly há anos, inquieta-se: “Se esses dados novos obtidos com cristais de zircão estiverem corretos, teremos de rever tudo o que sabemos e fizemos”.

Considerar as duas idades traz consequências ainda longe do consenso: ou a deposição de rochas das camadas mais profundas às mais superficiais teria sido bastante lenta ou haveria um hiato na base do Bambuí de cerca de 200 milhões de anos. Muitos geólogos não se sentem à vontade com essas possibilidades, que Marly vê com tranquilidade: “É o que achamos hoje”, diz ela. “Amanhã podemos mudar de ideia, diante de outras evidências.” Das recentes viagens de coleta a Minas e Bahia, sua equipe tem trazido fósseis raros, em forma de fios de cabelo encurvado, cuja idade ainda é desconhecida. Ela própria, em coletas em 1995 nos municípios de Moema e Bom Despacho, a oeste de Belo Horizonte, tinha visto sinais estranhos em rochas como essas que agora lhe mostram, “mas ninguém dava importância”, recorda. O problema, ela conta, é que ninguém conseguiu identificar de que tipo de organismo esses fósseis podem ser e em que época devem ter se formado.

A Terra coberta de neve

Há outro problema, mais difícil de resolver. Se os dados dela estiverem realmente certos, uma das primeiras glaciações do planeta, há cerca de 730 milhões de anos, teria sido global. “Para confirmar”, diz Marly, “precisamos de mais datações”. Por enquanto essa possibilidade contraria a visão mais aceita sobre a história geológica da Terra. A maioria dos geólogos prefere acreditar que uma camada de cerca de um quilômetro de gelo deve ter coberto todo o planeta, deixando tudo como a atual Antártida, apenas na segunda grande glaciação, ocorrida há cerca de 635 milhões de anos.
Alexandre Uhlein, gaúcho radicado em Belo Horizonte há quase três décadas, está à frente de uma equipe de geólogos da Universidade Federal de Minas Gerais que contesta essas duas visões. Por meio de medições de isótopos de estrôncio de rochas coletadas no município de Correntina, sudoeste da Bahia, e de comparações com rochas equivalentes da Namíbia, formadas quando a África e o Brasil formavam um só bloco, a equipe de Minas concluiu que tanto as camadas de carbonato quanto as rochas de origem glacial, mais abaixo, devem ter cerca de 630 milhões de anos.

Rochas do assoalho de um oceano de cerca de 740 milhões de anos

Portanto, a região teria começado a se formar como resultado do acúmulo de gelo dessa época, que coincide com uma grande glaciação do planeta, denominada Marinoana, e já bem caracterizada em outros continentes. O gelo, carregando restos de rochas, teria se acumulado sobre umas das estruturas básicas do continente sul-americano, o chamado Cráton do São Francisco. Quando o clima esquentou, o gelo derreteu e a água correu para regiões mais baixas. Parte do material trazido, porém, permaneceu, e sobre ele foram se acumulando camadas de calcário que lembram uma lasanha.

“Não é provável que tenham se passado mais do que 100 milhões de anos entre a formação das camadas mais profundas e as mais superficiais do Grupo Bambuí”, comenta Fabrício Caxito, que faz o doutorado sob a orientação de Uhlein. De março a julho de 2011, Caxito trabalhou na Universidade McGill, no Canadá, com Galen Halverson, um dos defensores da hipótese Snowball Earth, segundo a qual o gelo de uma glaciação global deve ter transformado o planeta em uma imensa bola de neve, e um dos autores de um gráfico sobre a variação dos isótopos de estrôncio no planeta. Segundo Caxito, Halverson diz que o Grupo Bambuí só pode ser da glaciação Marinoana, a única reconhecidamente global.

“Métodos diferentes levam a resultados diferentes”, reconhece Uhlein. “A análise de isótopos de estrôncio é uma metodologia mais eficiente para a datação de rochas do que a de chumbo e, claro, conta outra história, que é a que acreditamos no momento.” Do mesmo modo, Marly acredita que a técnica dos isótopos de estrôncio “não permite a obtenção de idades absolutas”, funcionaria apenas para mares abertos e “não vale para o Grupo Bambuí”. Para ela, essa região pode ter sido o fundo de um mar fechado, que começava onde hoje é Belo Horizonte, e expandiu-se rumo ao norte.

“Atualmente temos mais incertezas do que soluções”, diz Trindade. “Nas últimas décadas os geólogos mais gabaritados do Brasil chegaram a estimativas de idades do Grupo Bambuí que não passaram nem perto do que estamos encontrando.” Por sorte, os participantes desse debate são amigos e parecem gostar da confusão: “Está divertido”, diz Pimentel. À medida que analisem mais rochas tiradas do coração do Brasil, talvez os geólogos cheguem a um consenso sobre as técnicas mais adequadas – ou adotem outras, que podem levar a outros resultados – ou talvez concluam que essa vasta região tenha histórias diferentes, com idades diferentes. “Quem está errado em um ponto pode estar certo em outro”, pondera Caxito, mineiramente, “e mesmo quem está certo pode não estar certo em tudo”.

Jovens pesquisadores da USP e da UFMG em pedreira de Lagoa Santa

Assim são as entranhas da ciência. “Estamos sempre procurando uma verdade que quase nunca encontramos”, diz Uhlein. Se quisessem, os geólogos poderiam provocar os historiadores perguntando quando começou a Segunda Guerra Mundial. A resposta mais provável será 1º. de setembro de 1939, quando os alemães invadiram a Polônia. Essa, porém, é uma “resposta europeia”, na visão do historiador inglês Niall Fergusson. Para ele, a “resposta real” é 7 de julho de 1937, quando o Japão invadiu a China, iniciando uma guerra que em poucos meses mobilizou 850 mil soldados. Fergusson considera outras possibilidades: a guerra pode ter começado talvez antes, em 1931, quando o Japão ocupou a Manchúria, um território chinês, em um episódio sangrento que deixou 200 mil mortos, ou em 1935, quando Mussolini invadiu a Abissínia, ou ainda em 1936, quando os alemães e os italianos ajudaram Franco a conter os rebeldes na guerra civil da Espanha, já testando as táticas que usariam depois contra outros países. Talvez os geó-logos e os historiadores tenham mais em comum do que imaginam.

Artigos científicos

1. CAXITO, F. A. et al. Marinoan glaciation in east central Brazil. Precambrian Research. v. 200-203, p. 38-58. 2012.

2. BABINSKI, M., VIEIRA, L.C. e TRINDADE, R.I.F. Direct dating of the Sete Lagoas cap carbonate (Bambuí Group, Brazil) and implications for the Neoproterozoic glacial events. Terra Nova. v. 19, p. 401-06. 2007.