Como era o Brasil há 100 milhões de anos

Estudo estabelece a cronologia de eventos tectônicos e climáticos nas bacias sedimentares Bauru, Sanfranciscana e dos Parecis, na região Centro-Sul do país (imagem: Wikimedia Commons)

Como era o Brasil há 100 milhões de anos

Novembro de 2022

Agência FAPESP – Há 140 milhões de anos, no início do período Cretáceo, o Brasil era coberto por um vastíssimo deserto de dunas muito maior que o Saara. Este deserto desapareceu ao ser engolido por um oceano de lava produzido pelo maior extravasamento de magma dos últimos 500 milhões de anos. Sete entre as dez maiores erupções vulcânicas – inclusive as três maiores – que ocorreram no planeta neste período aconteceram no Sudeste brasileiro. O panorama geológico que os pesquisadores brasileiros estão compondo de nosso país é estarrecedor.

O mais recente trabalho que procura atar três peças basilares desse quebra-cabeça colossal, as três bacias geológicas que sustentam a porção Centro-Sul do território brasileiro, acaba de ser publicado no Journal of South American Sciences. Um de seus autores é o geólogo Alessandro Batezelli, do Instituto de Geociências da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). O projeto teve o apoio da Fapesp.

O foco do estudo de Batezelli são as bacias sedimentares do Centro-Sul do Brasil, com destaque para as bacias Bauru, Sanfranciscana e dos Parecis. Entender o modo como os eventos tectônicos e climáticos interagiram em cada uma delas no tempo e no espaço ajuda a estabelecer uma sequência cronológica.

A descoberta daqueles eventos não foi obra de Batezelli e do geógrafo Francisco Sergio Bernardes Ladeira, o coautor do trabalho. Mas é a sua pesquisa, assim como a de outros profissionais, que nos permite tecer um esboço do drama geológico que se desenrolou no Centro-Sul brasileiro entre 135 e 60 milhões de anos atrás.

A ruptura de Gondwana

No período Jurássico, entre 201 e 145 milhões de anos atrás, a América do Sul e a África encontravam-se unidas. Ficavam bem no meio do antigo megacontinente Gondwana. As correntes de ar saturadas de umidade do antigo oceano Pantalássico não tinham força para atingir o distante centro de Gondwana. Daí a formação de um imenso deserto, o deserto Botucatu. É o mesmo processo que se vê hoje na Ásia Central, cujo clima desértico se deve à sua grande distância dos oceanos.

Quase não há fósseis preservados do Jurássico no Brasil. Explicações, para tanto, seriam o clima inóspito do deserto e também a difícil preservação de fósseis num ambiente de dunas. No entanto, o deserto Botucatu não era desabitado. Até agora, foram achadas apenas algumas pegadas fossilizadas de mamíferos e de répteis.

Há 140 milhões de anos, a América do Sul e a África começaram a se separar para dar início à abertura do Atlântico Sul. “O fenômeno que provocou a ruptura de Gondwana foi o surgimento de fraturas profundas na crosta terrestre”, diz Batezelli. Por essas fraturas começou a extravasar magma do interior do planeta em quantidades descomunais. À medida que as fendas iam se alargando, e os continentes se afastando, mais lava extravasava, num processo contínuo e muito prolongado, que perdurou de 137,4 a 128,7 milhões de anos atrás.

O epicentro desta megaerupção vulcânica, “ou mais apropriadamente um megaextravasamento basáltico, conhecido como Província Vulcânica Paraná-Etendeka,” como observa o geólogo, foi o Sudeste e o Sul do Brasil, que se encontravam ligados às terras da atual Namíbia, na África.

A Província Vulcânica Paraná-Etendeka foi formada a partir de diversas fendas, ou megavulcões, os maiores de que se têm notícia. Não eram vulcões explosivos, como os que estamos acostumados a ver. “Não havia erupções explosivas. As fendas jorravam continuamente”, diz Batezelli. “Daqui até a África havia fendas através das quais a lava extravasou sobre uma área gigantesca e por um período muito prolongado.” Através daquelas fendas transbordaram 2,3 milhões de km³ de lava, que cobriram totalmente 1,5 milhão de km² – equivalente a cobrir o Estado do Amazonas, o maior do país, com uma camada de lava de 1,5 km de altura.

A origem do aquífero Guarani

Toda essa lava enterrou as antigas dunas do deserto Botucatu e foi-se acumulando em camadas sucessivas até erigir a Serra Geral, que cobre os Estados do Paraná, Santa Catarina e o norte do Rio Grande do Sul – além do leste paraguaio e o norte da Argentina. Sua areia foi cozinhada a uma temperatura de 1.200 graus centígrados e prensada pelo peso do magma. A areia acabou virando arenito, uma rocha bastante porosa que tem a propriedade de armazenar a água da chuva que é absorvida pelo solo.

No caso das dunas do deserto Botucatu, elas deram origem ao aquífero Guarani, um dos maiores reservatórios subterrâneos de água doce do planeta, enterrado sob o chão do Centro-Sudoeste do Brasil. O aquífero Guarani comporta 37 mil km3 de água, equivalente a 1,6 vez o volume do maior lago do planeta, o Baikal, na Sibéria.

“Nas regiões onde as dunas entraram em contato direto com a lava, houve um aumento de temperatura tão grande que os sedimentos foram literalmente cozidos, formando um arenito mais duro e impermeável, que é usado hoje nas calçadas de mosaico português”, diz Batezelli. Já a lava resfriada formou basalto, e este, desgastado por cem milhões de anos de erosão, deu origem à terra roxa, o solo fértil que alavancou no século XIX as lavouras de café em São Paulo e no Paraná.

Um novo deserto

Há 128,7 milhões de anos, quando os extravasamentos de magma findaram, aquele gigantesco acúmulo de rocha vulcânica fez com que parte do Sudeste brasileiro sofresse um abatimento sob seu próprio peso, o que criou na superfície uma nova bacia sedimentar, a Bacia Bauru. E sobre esta bacia formou-se um novo deserto de dunas, porém menor que o anterior.

O Atlântico Sul mal começara a abrir. Ainda nem era um braço de mar, no máximo uma depressão alagada para onde convergiam os rios, os sedimentos e a erosão de dois continentes. Ou seja, as águas de Pantalassa – o oceano que rodeava a Pangeia – ainda estavam longínquas, assim como sua brisa úmida. Para acabar com as condições de secura do Centro-Sul do Brasil, seria preciso aguardar outros 60 milhões de anos, quando o Atlântico Sul, embora com menos da metade da abertura atual, pôde amenizar o clima.

De qualquer forma, aquela depressão que lentamente se alargava um par de centímetros por ano já ia se fazendo sentir no clima. O novo deserto de dunas, agora denominado Grupo Caiuá, não era tão grande como o antigo deserto Botucatu, afirma Batezelli. Era árido, mas pontilhado aqui e ali por oásis infestados de várias espécies de crocodilos terrestres, parentes extintos dos crocodilianos atuais.

Aqueles crocodilos viviam em terra firme, tinham patas longas e andavam como lobos. Os paleontólogos já descreveram mais de uma dúzia de espécies. A mais famosa é o famigerado baurusuchus, uma fera predadora. Mas havia também formas bizarras, com chifres ou com uma carapaça semelhante à dos tatus, como a do armadillosuchus, e até um crocodilo herbívoro, o esfagessauro.

As dunas do Caiuá existiram entre 125 e 100 milhões de anos atrás, quando cederam lugar a uma nova paisagem formada por rios e lagos. “O clima se tornou muito mais ameno, similar ao semiárido da Caatinga nordestina”, diz Batezelli. Essa nova depressão recebeu sedimentos que hoje pertencem ao Grupo Bauru, que existiu entre 80 e 60 milhões de anos atrás.

Aí sim os titanossauros proliferaram. A maioria das espécies brasileiras é dessa fase. Seus fósseis homenageiam o nome das cidades mineiras e paulistas próximas das quais foram encontrados, como uberabatitan e baurutitan.

A Bacia Sanfranciscana

Concomitante a estes 60 milhões de anos de transformações na Bacia Bauru, “mais para o norte, na Bacia Sanfranciscana, ocorreram fenômenos muito parecidos, embora sem serem os mesmo”, salienta Batezelli. A Bacia Sanfranciscana engloba o oeste de Minas Gerais, Goiás, Tocantins e o oeste da Bahia, estendendo-se até o sul do Piauí.

Durante o Cretáceo inferior, na Bacia Sanfranciscana se desenvolveram campos de dunas eólicas. Dezenas de milhões de anos depois, já no Cretáceo superior, também aconteceu vulcanismo. “Bem no limite entre as bacias Bauru e Sanfranciscana se formaram diversos vulcões”, revela Batezelli pautado em sua pesquisa. “Eles apresentaram um extravasamento bem menor do que o vulcanismo que deu origem à Serra Geral, porém foram responsáveis por formar uma região mais elevada entre as Bacias Bauru e Sanfranciscana. Foi como se a crosta inchasse por causa do calor das intrusões magmáticas.”

Seu relevo é perceptível até hoje, nas crateras no interior das quais estão as cidades de Araxá, Tapira e Poços de Caldas. “As grandes jazidas de nióbio assim como outras riquezas minerais do sudeste de Minas Gerais estão relacionadas a este vulcanismo.”

O vulcanismo na Bacia Sanfranciscana ocorreu há menos de 100 milhões de anos atrás. A maior parte da lava que extravasou desses vulcões avançou sobre as dunas.

A evolução da Bacia dos Parecis é semelhante ao ocorrido nas bacias Bauru e Sanfranciscana. Ainda no período Jurássico superior, ocorreu um vulcanismo modesto nos Parecis. Há 145 milhões de anos atrás, já no Cretáceo superior, formaram-se rios e lagos na região compreendida entre o norte do Mato Grosso e o oeste de Rondônia. Com o passar do tempo o clima foi se tornando mais árido e o cenário paisagístico se transformou num campo de dunas.

Em resumo, e comparando os cenários das três bacias sedimentares, conclui-se que do Cretáceo inferior ao Cretáceo superior, um período de mais de 60 milhões de anos, houve um deslocamento dos desertos de dunas no território brasileiro das direções sudeste para noroeste.

Das dunas eólicas aos rios e lagos

Durante o Cretáceo inferior, a região Sudeste era dominada por uma paisagem desértica formada por dunas eólicas. Já no Cretáceo superior, a maior parte da região Sudeste passou a ter uma paisagem constituída por rios e lagos, enquanto que desertos de dunas surgiram no norte de Minas, em Goiás, Tocantins, Matogrosso e Rondônia. “Isso demonstra que, com o passar do tempo, houve uma diminuição nas condições de umidade de sul/sudeste para o centro-oeste/norte do Brasil”, revela Batezelli.

Todo o drama geológico descrito acima se desenrolou em paralelo ao alargamento do Atlântico Sul. Suas brisas que cresciam em volume e intensidade semeavam cada vez mais umidade na porção sudeste do continente.

Esse era o cenário dominante quando da extinção em massa do fim do Cretáceo, há 65 milhões, que deu fim aos dinossauros. Esse legado geológico, geográfico e climático formou o novo meio ambiente no qual os mamíferos da era Cenozoica puderam se adaptar. Mas esta é uma outra história.

O artigo Stratigraphic framework and evolution of the Cretaceous continental sequences of the Bauru, Sanfranciscana, and Parecis basins, Brazil, de Betezelli e Ladeira, publicado no Journal of South American Earth Sciences, pode ser lido em http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0895981115300857. 

A riqueza dos campos de altitude

História evolutiva da vegetação na área serrana da região Sul ressalta importância de ecossistema não florestal

GILBERTO STAM | ED. 239 | JANEIRO 2016

© EDUARDO CESAR

Paisagens do alto da serra: gramíneas, arbustos, araucárias e despenhadeiros abruptos

Os campos de altitude da Serra Geral, no sul do Brasil, são encontrados sobre platôs cada vez mais altos à medida que avançam para a borda leste, onde a serra de repente despenca em imensos cânions. Vegetação campestre e arbustos predominam nessa área de invernos frios e solo raso, salpicada por afloramentos rochosos, pequenas manchas florestais e regiões encharcadas e ricas em matéria orgânica (turfeiras). A aparente monotonia dos campos, que alguns chamam de “mar de grama”, esconde uma rica biodiversidade vegetal, com quase 300 espécies exclusivas da região, muitas delas pouco estudadas até recentemente. “A taxa de endemismo é de 25%, muito maior do que a encontrada na Floresta Atlântica da região”, diz o botânico João Iganci, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Embora muitas plantas dali também existam em outras regiões de altitude, tanto tropicais quanto temperadas, é esse endemismo que torna especiais os campos do Sul. “O número total de espécies também é alto e comparável a outros centros de biodiversidade, considerando que a área é pequena.”

Iganci, especialista na vegetação dos Campos de Cima da Serra, como são conhecidos na região, faz parte de um grupo da UFRGS e da Universidade Federal de Goiás (UFG) liderado pela geneticista Loreta Freitas, também da UFRGS, que busca compreender a história evolutiva das espécies da região e localizar áreas prioritárias para conservação.

Os pesquisadores dividiram a Serra Geral em quatro regiões (ver mapa), sempre a partir de 900 metros acima do nível do mar, onde a floresta típica da Mata Atlântica dá lugar aos campos e às matas com araucária. A primeira etapa foi mapear a distribuição das espécies usando como indicador três gêneros típicos da região, todos eles com uma abundância de espécies endêmicas (índice de endemismo): Petunia, Calibrachoa e Adesmia. O estudo demonstrou que a Área 1, no cume da serra, abriga a maior diversidade, com 13 espécies, seguida pela Área 2, a oeste, com 10 espécies.

© ILSE BOLDRINI / UFRGS

Gramínea Elyonurus

Altos índices de endemismo geralmente ocorrem em ecossistemas antigos e estáveis, já que demora muito tempo para novas espécies surgirem. Parece que foi isso mesmo que aconteceu nos campos de altitude sulinos, de acordo com simulações do clima desde 21 mil anos atrás, quando o planeta atingiu sua temperatura mais baixa desde o último ciclo glacial. Os resultados indicam que a Área 1, seguida pela 2, manteve um clima mais estável, confirmando a pista dada pela biodiversidade. “No último máximo glacial o clima era mais frio e seco, propício para o desenvolvimento dos campos, o que permitiu que espécies desse ambiente avançassem sobre áreas mais úmidas e quentes, onde antes predominavam florestas”, conta Loreta. “Ao migrar para regiões para as quais não estavam adaptadas, as espécies campestres se diversificavam, dando origem a novas espécies e linhagens.” Durante esse período, houve expansão dos campos em direção a locais de menor altitude, ao norte. Mas, com o aquecimento gradual e aumento da umidade, as florestas voltaram a se expandir e ocupar regiões de campos que, por sua vez, se tornaram restritos às regiões mais altas, onde estão hoje.

As florestas com araucária – que dividem o mesmo ambiente, formando mosaicos com os campos – também tiveram um papel importante. “Ao longo do tempo, ocorreu uma competição constante entre campo e essas florestas, com uma alternância entre ambientes dependendo das condições climáticas”, diz Iganci. Essa dinâmica, que ainda hoje existe, pode ter sido responsável pela separação de determinadas populações que acabaram formando novas espécies. “Esse parece ter sido o caso de algumas petúnias polinizadas por abelhas”, diz Loreta. “Essas abelhas não conseguiam atravessar as florestas com araucária, que assim provocavam um bloqueio no fluxo gênico entre populações.”

© ILSE BOLDRINI

Cravo-do-campo (Trichocline macrocephala)

Os pesquisadores observaram também que a biodiversidade fica menor nas direções oeste e norte, conforme diminui a altitude e a umidade que vem do mar. “Os resultados para biodiversidade se referem apenas aos grupos estudados, mas são espécies altamente representativas da região”, diz Loreta. “Também observamos uma forte correlação da biodiversidade com o clima e a altitude.” Além de indicar áreas prioritárias e ajudar a entender a origem da biodiversidade da região, o estudo contribui para revelar uma riqueza antes desconhecida. “Até pouco tempo atrás os Campos de Cima da Serra vinham sendo completamente negligenciados em estudos que levam em conta os aspectos ecológicos, evolutivos e conservacionistas”, diz Iganci. O pesquisador, que fez várias viagens de coleta nos últimos 10 anos, alerta para a degradação do ecossistema e identifica sua principal ameaça: o avanço da silvicultura, que consiste em plantações de pinheiro e eucalipto.

Percepção campestre
 
O estudo contraria a ênfase dada às florestas que limita os esforços de preservação de campos no mundo todo. Um grupo de especialistas em ecossistemas campestres do Brasil, Estados Unidos, França, Bélgica e África do Sul tenta mudar essa percepção ressaltando, dentro e fora da comunidade científica, a alta biodiversidade dos campos, que devem ser vistos como ecossistemas antigos, cuja história evolutiva de milhões de anos tem íntima relação com o fogo e a presença de animais herbívoros. Muitas plantas apresentam adaptações como caules subterrâneos e são capazes de brotar rapidamente após a queima e com órgãos subterrâneos como tubérculos, rizomas e bulbos, que armazenam água e amido em local protegido.

© 4 JEFERSON FREGONEZI / UFRGS

Petúnia Calibrachoa sellowiana

“A diversidade de plantas e também de outros grupos dos ambientes de campo e de savana no Brasil pode ser considerada equivalente àquela das florestas”, diz o ecólogo Gerhard Overbeck, especialista em vegetação campestre, também da UFRGS. “Temos de levar em conta também a área ocupada por esses ecossistemas. O Pampa, por exemplo, ocupa pouco mais de 2% do Brasil, mas contém mais de 2.150 espécies de plantas apenas em ambientes de campo”, completa. Segundo ele, em algumas regiões campestres no sul do Brasil é possível encontrar mais de 50 espécies de plantas por metro quadrado, incluindo um grande número de espécies de gramíneas. Muitas plantas de ambientes campestres têm um longo ciclo de vida, como algumas do gênero Vellozia, que ocorrem nos campos rupestres no Brasil Central, que demoram 100 anos para chegar à idade reprodutiva e podem viver até 500 anos. O problema é que os sinais de antiguidade no campo são mais difíceis de visualizar que o perímetro das árvores ou o acúmulo de matéria orgânica nas florestas.

Valorização humana
 
Os campos também prestam importantes serviços ecológicos. “Esses ecossistemas são fundamentais na regulação do ciclo hidrológico, pois além de a vegetação reter muito menos água das chuvas do que o dossel das florestas, as abundantes raízes finas funcionam como uma esponja que libera a água aos poucos para os rios e aquíferos”, diz a engenheira florestal especialista em Cerrado Giselda Durigan, do Instituto Florestal do Estado de São Paulo, em Assis. Além disso, o solo abriga tubérculos, bulbos e rizomas, adaptações das plantas que ajudam a reter água na estação seca e permitem que elas resistam ao fogo e à herbivoria, desafios comuns nesses ambientes. “Essas estruturas contribuem para o sequestro de carbono, embora isso ainda não esteja quantificado”, diz Giselda. “Os solos são complexos e levam muito tempo para se formar. Se degradados, a recuperação é dificílima.”

© VALÉRIO PILLAR / UFRGS

Plantio de Pinus em campo

A falta de conhecimento sobre a ecologia dos campos tem levado a políticas de conservação equivocadas, como o incentivo à silvicultura, com resultados desastrosos para a biodiversidade e para os serviços ecológicos. “As árvores fazem sombra, impedindo o crescimento das plantas herbáceas ávidas por sol e reduzindo a biodiversidade”, diz Giselda. “Além disso, fazem com que 20% a 30% da água da chuva evapore antes de chegar ao solo.” Outro exemplo de proteção às avessas é a proibição da “sapecada”, queima provocada pelos pecuaristas serranos para manejo do pasto e proibida em 1992 pelo Código Florestal Estadual do Rio Grande do Sul. Giselda afirma que o fogo, assim como o gado (desde que não sejam excessivos), evita o adensamento das árvores, ajudando a manter estável a estrutura e a diversidade da vegetação campestre. Além disso, a variedade de gramíneas natural desses ambientes pode tornar a carne mais saudável do que a de animais confinados.
O grupo internacional de especialistas, do qual fazem parte Giselda e Gerhard, publicou em 2015 um artigo no qual propõe o conceito de “campos antigos” (old growth grasslands, em inglês), um adjetivo em geral aplicado a florestas maduras. Os autores chamam a atenção para características específicas de ecossistemas de campo de savana que exigem estratégias de conservação distintas. Ao ampliar a compreensão desses ambientes, eles também esperam contribuir para inserir os campos na pauta do movimento ambientalista, lançando um novo olhar sobre esses ecossistemas que ajude a enxergar as riquezas escondidas no “mar de grama”.

Artigos científicos
 
Veldman, J. W. et al. Toward an old-growth concept for grasslands, savannas, and woodlands. Frontiers in Ecology and Environment. v. 13, n. 3, p. 154-62. abr. 2015.

Barros, M. J. F. et al. Environmental drivers of diversity in Subtropical Highland Grasslands. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics. v. 17, n. 5, p. 360-8. out. 2015.