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segunda-feira, 9 de março de 2020

Shell antigo mostra que os dias eram meia hora mais curtos 70 milhões de anos atrás

 

https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2020/ancientshell.jpgFossil rudist bivalves (Vaccinites) from the Al-Hajar Mountains, United Arab Emirates. Credit: Wikipedia, Wilson44691 – Own work, Public Domain 

Bivalves rudistas fósseis (Vaccinites) das montanhas Al-Hajar, Emirados Árabes Unidos. Crédito: Wikipedia, Wilson44691 - Trabalho próprio, Domínio público
A Terra girou mais rápido no final dos tempos dos dinossauros do que hoje, girando 372 vezes por ano, em comparação com os atuais 365, de acordo com um novo estudo sobre conchas fósseis de moluscos do final do Cretáceo. Isso significa que um dia durou apenas 23 horas e meia, de acordo com o novo estudo da revista Paleoceanography and Paleoclimatology da AGU.
 
O molusco antigo, de um grupo extinto e amplamente diversificado conhecido como amêijoas rudistas, cresceu rapidamente, estabelecendo anéis de crescimento diários. O novo estudo usou lasers para provar fatias minúsculas de casca e contar os anéis de crescimento com mais precisão do que os pesquisadores humanos com microscópios.
 
Os anéis de crescimento permitiram aos pesquisadores determinar o número de dias em um ano e calcular com mais precisão a duração de um dia 70 milhões de anos atrás. A nova medição informa modelos de como a Lua se formou e quão perto da Terra está ao longo dos 4,5 bilhões de anos de história da dança gravitacional Terra-Lua.
 
O novo estudo também encontrou evidências corroboradoras de que os moluscos abrigavam simbiontes fotossintéticos que podem ter alimentado a construção de recifes à escala dos corais modernos.
 
A alta resolução obtida no novo estudo combinada com a rápida taxa de crescimento dos bivalves antigos revelou detalhes sem precedentes sobre como o animal vivia e as condições da água em que crescia, até uma fração de dia.
 
"Temos cerca de quatro a cinco pontos de dados por dia, e isso é algo que você quase nunca obtém na história geológica. Basicamente, podemos ver um dia há 70 milhões de anos. É incrível", disse Niels de Winter, geoquímico analítico da Vrije Universiteit Brussel e o principal autor do novo estudo.
As reconstruções climáticas do passado profundo geralmente descrevem mudanças de longo prazo que ocorrem na escala de dezenas de milhares de anos. Estudos como este oferecem um vislumbre da mudança na escala de tempo dos seres vivos e têm o potencial de preencher a lacuna entre modelos climáticos e climáticos.
 
A análise química da concha indica que as temperaturas do oceano estavam mais quentes no final do Cretáceo do que o anteriormente estimado, atingindo 40 graus Celsius (104 graus Fahrenheit) no verão e excedendo 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit) no inverno. As altas temperaturas do verão provavelmente se aproximaram dos limites fisiológicos dos moluscos, disse Winter.
"A alta fidelidade desse conjunto de dados permitiu que os autores extraíssem duas inferências particularmente interessantes que ajudam a aprimorar nossa compreensão da astrocronologia cretácea e da paleobiologia rudista", disse Peter Skelton, professor aposentado de paleobiologia da The Open University e um rudista. especialista não afiliado ao novo estudo.
Construtores de recifes antigos
O novo estudo analisou um único indivíduo que viveu por mais de nove anos em um fundo do mar raso nos trópicos - um local que é agora, 70 milhões de anos depois, terra seca nas montanhas de Omã.
Os moluscos sanchezi da Torreites parecem copos altos com tampas em forma de doces de garras de urso. Os moluscos antigos tinham duas conchas, ou válvulas, que se encontravam em uma dobradiça, como amêijoas assimétricas, e cresciam em recifes densos, como ostras modernas. Eles prosperaram na água vários graus mais quentes em todo o mundo do que os oceanos modernos.
As camadas diárias e sazonais são visíveis em uma seção transversal através da amostra do molusco rudista Torreites sanchezi analisado no novo estudo. A caixa vermelha destaca partes bem preservadas da concha. As inserções mostram imagens microscópicas das lâminas diárias, agrupadas em grupos provavelmente ligados aos ciclos de maré de 14/28 dias. Crédito: AGU
No final do Cretáceo, rudistas como T. sanchezi dominavam o nicho de construção de recifes em águas tropicais ao redor do mundo, cumprindo o papel que os corais têm hoje. Eles desapareceram no mesmo evento que matou os dinossauros não aviários há 66 milhões de anos.
"Os rudistas são bivalves bastante especiais. Não há nada como viver hoje", disse Winter. "No final do Cretáceo, especialmente, em todo o mundo, a maioria dos construtores de recifes são esses bivalves. Então, eles realmente assumiram o papel de construção de ecossistemas que os corais têm hoje em dia."
O novo método focou um laser em pequenos pedaços de concha, fazendo orifícios com 10 micrômetros de diâmetro ou aproximadamente a largura de um glóbulo vermelho. Os oligoelementos nessas pequenas amostras revelam informações sobre a temperatura e a química da água no momento em que a concha se formou. A análise forneceu medidas precisas da largura e número de anéis de crescimento diário, bem como padrões sazonais. Os pesquisadores usaram variações sazonais na casca fossilizada para identificar anos.
O novo estudo descobriu que a composição da concha mudou mais ao longo do dia do que ao longo das estações, ou com os ciclos das marés do oceano. A resolução em escala fina das camadas diárias mostra que a concha cresceu muito mais rapidamente durante o dia do que à noite
"Este bivalve tinha uma dependência muito forte desse ciclo diário, o que sugere que ele tinha fotossimbiontes", disse Winter. "Você tem o ritmo diurno da luz sendo gravado na concha."
Este resultado sugere que a luz do dia era mais importante para o estilo de vida do molusco antigo do que seria de esperar se ele se alimentasse principalmente filtrando alimentos da água, como ostras e ostras dos dias modernos, segundo os autores. De Winter disse que os moluscos provavelmente tinham um relacionamento com uma espécie simbiótica habitável que se alimentava da luz solar, semelhante a amêijoas gigantes vivas, que abrigam algas simbióticas.
"Até agora, todos os argumentos publicados para fotossimbiose em rudistas eram essencialmente especulativos, baseados em traços morfológicos meramente sugestivos, e em alguns casos eram comprovadamente errôneos. Este artigo é o primeiro a fornecer evidências convincentes em favor da hipótese", disse Skelton, mas alertou que a conclusão do novo estudo era específica para Torreites e não poderia ser generalizada para outros rudistas.
 
Retiro da lua
 
A contagem cuidadosa de De Winter do número de camadas diárias encontrou 372 para cada intervalo anual. Isso não foi uma surpresa, porque os cientistas sabem que os dias eram mais curtos no passado. O resultado é, no entanto, o mais preciso agora disponível para o final do Cretáceo e tem uma aplicação surpreendente para modelar a evolução do sistema Terra-Lua.
 
A duração de um ano tem sido constante ao longo da história da Terra, porque a órbita da Terra ao redor do Sol não muda. Mas o número de dias dentro de um ano foi diminuindo ao longo do tempo, porque os dias cresceram mais. A duração de um dia tem crescido cada vez mais, à medida que o atrito das marés do oceano, causado pela gravidade da Lua, diminui a rotação da Terra.
 
A atração das marés acelera um pouco a Lua em sua órbita; assim, à medida que o giro da Terra diminui, a Lua se afasta. A lua está se afastando da Terra a 3,82 centímetros (1,5 polegadas) por ano. Medições precisas a laser da distância da Lua à Terra demonstraram essa distância crescente desde que o programa Apollo deixou refletores úteis na superfície da Lua.
 
Mas os cientistas concluem que a Lua não poderia ter retrocedido a esse ritmo ao longo de sua história, porque projetar seu progresso linearmente no tempo colocaria a Lua dentro da Terra há apenas 1,4 bilhão de anos atrás. Os cientistas sabem de outras evidências que a Lua está conosco há muito mais tempo, provavelmente coalescendo após uma colisão maciça no início da história da Terra, há mais de 4,5 bilhões de anos atrás. Portanto, a taxa de retirada da Lua mudou ao longo do tempo, e as informações do passado, como um ano na vida de um molusco antigo, ajudam os pesquisadores a reconstruir essa história e modelo da formação da lua.
Como na história da Lua, 70 milhões de anos são um piscar de olhos, De Winter e seus colegas esperam aplicar seu novo método a fósseis mais antigos e capturar instantâneos de dias ainda mais profundos no tempo.

Fonte: https://phys.org/news/2020-03-ancient-shell-days-half-hour-shorter.html?fbclid=IwAR1JWv2Et9jci_IESQSTsLaKtLMrojJ1bueJ5MhXTQkZdxzeQfNJcDsFses

quarta-feira, 9 de janeiro de 2019


Pós-doutorado em Modelagem Paleoclimática com bolsa da FAPESP Oportunidade está vinculada a Projeto Temático apoiado por FAPESP e National Science Foundation (foto: Fir0002-Flagstaffotos / Wikimedia)

Pós-doutorado em Modelagem Paleoclimática com bolsa da FAPESP

09 de janeiro de 2019

Agência FAPESP – A bolsa de pós-doutorado em Modelagem Paleoclimática é oferecida pelo Projeto Temático “PIRE: Educação e pesquisa em clima das Américas usando os exemplos de anéis de árvores e espeleotemas (PIRE-CREATE)”, que é conduzido no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC-Inpe).

As inscrições podem ser feitas até o dia 15 de janeiro. O Projeto Temático é apoiado pela FAPESP e pela National Science Foundation (NSF), dos Estados Unidos, e tem como pesquisador responsável o professor Francisco William da Cruz Júnior.

O candidato selecionado conduzirá estudos que enfatizam potencialidades da modelagem paleoclimática da variabilidade climática do passado associada com a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) no último milênio. O bolsista trabalhará junto a um grupo de modeladores climáticos, geólogos e biólogos nos estudos de mudanças paleoclimáticas na América do Sul.
O projeto de pós-doutorado, denominado "Investigando a variabilidade interanual a multidecenal da Zona de Convergência Intertropical utilizando simulações paleoclimáticas para o Último Milênio" e supervisionado pelo pesquisador Gilvan Sampaio, do Inpe, investigará as causas das tendências e variabilidade da ZCIT no Atlântico utilizando simulações paleoclimáticas, colaborando para disseminar os resultados encontrados por meio da publicação de vários artigos científicos em revistas de renome internacional.

Os candidatos devem ter doutorado em modelagem paleoclimática ou qualquer área relacionada, idealmente com experiência em ciências atmosféricas, meteorologia e/ou paleoclimatologia. São necessárias habilidades avançadas de computação/programação. Os interessados devem ter experiência em trabalho transdisciplinar. Também é desejável um histórico de publicação em revistas internacionais.

A bolsa é para dois anos inicialmente e poderá ser prorrogada por mais um ano. Os interessados devem enviar curriculum vitae para o e-mail gilvan.sampaio@inpe.br com menção à posição: "Post-Doctorate Fellowship in Paleoclimate Modeling".

A oportunidade está publicada em www.fapesp.br/oportunidades/2578.
A oportunidade está aberta a brasileiros e estrangeiros. O selecionado receberá Bolsa de Pós-Doutorado da FAPESP no valor de R$ 7.373,10 mensais e Reserva Técnica equivalente a 15% do valor anual da bolsa para atender a despesas imprevistas e diretamente relacionadas à atividade de pesquisa.

Caso o bolsista resida em domicílio fora da cidade na qual se localiza a instituição-sede da pesquisa e precise se mudar, poderá ter direito a um auxílio-instalação. Mais informações sobre a Bolsa de Pós-Doutorado da FAPESP estão disponíveis em www.fapesp.br/bolsas/pd.

Outras vagas de bolsas, em diversas áreas do conhecimento, estão no site FAPESP-Oportunidades, em www.fapesp.br/oportunidades.
 

sábado, 2 de agosto de 2014

Resquícios dos Andes na Amazônia

Árvores de clima frio já foram comuns na região Norte do Brasil 

CARLOS FIORAVANTI | Edição 221 - Julho de 2014
© EDUARDO CESAR
floresta-glacial
Pesquisadores imaginam uma floresta contínua unindo a Cordilheira dos Andes (foto) à Amazônia

Porto Velho, capital de Rondônia, hoje é muito quente e abafada, mas há 30 mil anos seu território provavelmente foi frio como a atual Porto Alegre, capital do Rio Grande do Sul, a 3.500 quilômetros (km) de distância. A temperatura média anual deve ter sido de no máximo 18º Celsius (C), seis abaixo da média atual. Não havia gelo, que cobria vastas áreas ao norte e ao sul do planeta, mas a temperatura nos invernos devia chegar a 10ºC, o suficiente para fazer os atuais moradores do sudoeste da Amazônia brasileira se sentirem enregelados. Por meio de análises de pólen e dos isótopos (variações) de carbono e nitrogênio de sedimentos retirados de até 20 metros de profundidade, pesquisadores do Pará e de São Paulo concluíram que a vegetação também deve ter sido diferente. Além de espécies de árvores ainda hoje encontradas na região, a floresta abrigava outras, típicas de clima frio, que desapareceram à medida que o clima se tornou mais quente.
© COLEÇÃO DO LABORATÓRIO C-14 DO CENA/USP
Pólen de Alnus
Pólen de Alnus

O Alnus, um dos gêneros de árvores hoje extintos, marca com clareza as mudanças de clima e vegetação na região entre o norte de Rondônia e sul do Amazonas. “O Alnus só cresce em clima frio”, diz Marcelo Cohen, professor da Universidade Federal do Pará. Nesse estudo, ele identificou grãos de pólen de 65 grupos de árvores e plantas herbáceas retirados das amostras de sedimentos e acredita ter encontrado o primeiro registro de árvores de Alnus na Amazônia brasileira. Na América do Sul, árvores desse gênero são encontradas atualmente em regiões acima de 2 mil metros de altitude na cordilheira dos Andes, a pelo menos mil km de Porto Velho.
© COLEÇÃO DO LABORATÓRIO C-14 DO CENA/USP
Pólen de Weinmannia
Pólen de Weinmannia.

Por serem leves e minúsculos, com diâmetro variando de 10 a 40 micrômetros (1 micrômetro equivale à milésima parte do milímetro), os grãos de pólen podem ser transportados facilmente pelo vento ou pela água da chuva e dos rios. “Na região estudada”, diz Cohen, “o percentual de pólen de Alnus chegou a 11% do total encontrado, muito acima do esperado para a dispersão pelos rios ou vento”. Segundo ele, essa era uma indicação de que as populações de Alnus, vindas provavelmente dos Andes, devem ter encontrado condições favoráveis para seu crescimento nas terras baixas do oeste da Amazônia entre 40 mil e 20 mil anos, e depois se extinguido, à medida que o clima se tornou mais quente. Cohen identificou também pólen de outros gêneros de árvores de clima frio, como Hedyosmum, Weinmannia, Podocarpus, Ilex e Drymis, já identificados em outros pontos da Amazônia. Podocarpus, por exemplo, é um gênero de árvore do grupo das coníferas, como as araucárias, que ainda crescem no Sudeste e Sul do país.

Com base nesse trabalho, torna-se possível imaginar uma floresta contínua unindo os Andes à Amazônia, com as espécies de árvores de clima frio mais comuns a oeste e as de clima quente a leste, naquele período. “Havia uma mistura de espécies de árvores, formando uma floresta glacial, muito singular, como não existe mais hoje”, diz Cohen. À medida que o clima se tornava quente, as plantas que crescem apenas sob temperaturas mais baixas desapareceram, permitindo a expansão das mais adaptadas ao clima quente ou resistentes a variações climáticas intensas. Os pesquisadores encontraram também trechos de rios abandonados que formaram lagos, depois preenchidos por sedimentos e cobertos por vegetação herbácea, formando as savanas.
© COLEÇÃO DO LABORATÓRIO C-14 DO CENA/USP
Pólen de Podocarpus
Florestas avançam
A identificação de muitas espécies arbóreas e de clima frio é também uma indicação de que o clima entre 40 mil e 30 mil anos era frio e úmido, e não frio e seco, como outros especialistas haviam indicado, segundo Luiz Carlos Pessenda, pesquisador no Centro de Energia Nuclear da Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo (USP). Pessenda obteve em 2001 as primeiras indicações de que o clima no sudoeste da Amazônia era úmido, provavelmente com chuvas regulares. Ele, com sua equipe, coletou amostras de solo em uma linha de 250 km entre Humaitá, sul do estado do Amazonas, e Porto Velho, e verificou o predomínio de plantas adaptadas à umidade. Estudos recentes com rochas de cavernas, realizados por outros grupos de São Paulo e de Minas Gerais, reforçam a hipótese de que o clima deve ter sido úmido e, portanto, chovido mais do que se pensava na região, principalmente entre 30 mil e 20 mil anos, quando o nível do mar devia estar 100 metros abaixo do atual e o litoral, a 100 km da atual linha de costa e a América do Sul e a Antártida, unidas por um istmo de gelo. Além disso, capas de gelo com até 3,5 km de espessura cobriam boa parte da América do Norte, Europa e Oceania.
Para Pessenda, esses resultados reforçam sua hipótese de que a umidade da floresta amazônica é que deve ter abastecido outra floresta híbrida, a da serra do Mar no estado de São Paulo, a quase 3 mil km de distância, cuja vegetação ele analisou em outros estudos. Há 30 mil anos, a serra do Mar era coberta por espécies de árvores de dois ecossistemas distintos, a mata atlântica e a mata de araucária. Depois, como na Amazônia, também ali sobreviveram apenas as resistentes a temperaturas mais elevadas e depois também desapareceram, cedendo espaço para os atuais campos (ver Pesquisa FAPESP nº 160).
© EDUARDO CESAR
Vegetação característica da floresta amazônica.


Nos últimos 15 anos, Pessenda tem examinado pólen e a proporção entre as formas (isótopos) de carbono e nitrogênio de sedimentos de todo o país, além de ter formado uma coleção com cerca de 4.500 amostras de grãos de pólen que fundamentam trabalhos como o de Cohen, que fez o pós-doutorado em seu laboratório em 2011. Seus estudos revelam a constante transformação das florestas e a retração dos campos, que já foram mais amplos por todo o país, desde aproximadamente 4 mil anos. Segundo Pessenda, a maior parte das áreas hoje ainda ocupadas por campos em São Paulo e Rondônia, por exemplo, tende a desaparecer, mesmo sem a expansão das cidades e da agropecuária, e ser naturalmente ocupadas por florestas, em algumas dezenas de séculos, em resposta ao clima atual.

Artigo científico

COHEN, M.C.L. et al. Late Pleistocene glacial forest of Humaitá-Western Amazonia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. dez. 2013.