Pico de platina na calota de gelo da Groenlândia no Dryas Recente: erupção fissural na Islândia

Enterrada nas camadas profundas da calota de gelo da Groenlândia, existe uma assinatura química intrigante que vem alimentando um debate científico acalorado.

Um pico abrupto nas concentrações de platina, identificado num testemunho de gelo (um cilindro de gelo extraído por perfuração de calotas e geleiras) e datado de cerca de 12,800 anos atrás, tem sido usado como evidência a favor da hipótese de que a Terra teria sido atingida, naquela época, por um meteorito ou cometa incomum.

Nossa pesquisa recente aponta para uma explicação bem mais terrena: esse enigma da platina pode ter vindo de uma erupção fissural vulcânica na Islândia - e não do espaço.

A datação é decisiva. O pico de platina aparece próximo ao início do último grande período frio do planeta, o Evento do Dryas Recente. Esse intervalo ocorreu de aproximadamente 12,870 a 11,700 anos atrás e foi marcado por uma queda brusca de temperatura em todo o hemisfério norte.

O resfriamento aconteceu justamente quando a Terra vinha, na verdade, aquecendo após a última era do gelo. Entender o que provocou essa reversão ajuda a esclarecer como o clima terrestre pode reagir a perturbações no futuro.

Com base no conjunto de evidências, propomos que essa fase gelada da história climática da Terra tenha sido causada por uma grande erupção vulcânica na Alemanha ou pela atividade de um vulcão ainda não identificado.

O que é um testemunho de gelo e por que ele importa

Testemunhos de gelo preservam, ano a ano, partículas e substâncias químicas depositadas na superfície, funcionando como um arquivo do que estava na atmosfera em diferentes épocas. Por isso, quando surge uma anomalia - como uma elevação acentuada de platina - ela pode indicar um evento extraordinário, seja de origem geológica, seja extraterrestre.

Um mistério climático

Os testemunhos de gelo mostram que, ao longo do milênio do Evento do Dryas Recente, as temperaturas na Groenlândia recuaram para valores mais de 15°C abaixo dos atuais. A Europa voltou a condições próximas às glaciais, com a tundra tomando o lugar de florestas que começavam a prosperar. Cinturões de chuva em baixas latitudes se deslocaram para o sul.

A explicação mais aceita tradicionalmente envolve uma liberação enorme de água doce, proveniente do derretimento das camadas de gelo da América do Norte. Esse pulso de água doce teria desorganizado a circulação oceânica, alterando as temperaturas.

Ainda assim, há pesquisadores que defenderam que o evento teria sido disparado pelo impacto, na América do Norte, de um cometa ou asteroide.

Em 2013, cientistas que analisavam testemunhos de gelo perfurados no âmbito do Projeto da Calota de Gelo da Groenlândia (GISP2) encontraram concentrações de platina muito acima do normal.

Também chamou atenção a razão entre platina e um elemento chamado irídio. Rochas espaciais costumam apresentar níveis elevados de irídio, enquanto o pico observado no gelo não acompanha esse padrão. A assinatura registrada no testemunho era diferente do que se vê tanto em meteoritos conhecidos quanto em rochas vulcânicas.

Os autores do trabalho que defendia o impacto espacial sugeriram, então, que a química incomum poderia refletir a colisão de um asteroide atípico, composto de ferro.

Um estudo posterior propôs outra possibilidade: a anomalia no gelo poderia estar ligada à erupção do vulcão Laacher See, na Alemanha, que apresentou uma geoquímica incomum e ocorreu por volta daquele período.

Para avaliar essa hipótese, coletamos e analisamos 17 amostras de pedra-pomes vulcânica provenientes de depósitos deixados pela erupção do Laacher See. Medimos platina, irídio e outros elementos-traço para construir uma “impressão digital” química do evento.

O resultado foi inequívoco: as pedras-pomes do Laacher See praticamente não têm platina, com concentrações abaixo - ou no limite - de detecção. Mesmo admitindo que parte da platina possa ter escapado para a atmosfera antes de ficar aprisionada na rocha, fica claro que essa erupção não foi a fonte do pico de platina na Groenlândia.

Além disso, ao revisarmos cuidadosamente o momento do pico com cronologias atualizadas de testemunhos de gelo, constatamos que a elevação de platina ocorreu, na realidade, cerca de 45 anos após o início do Dryas Recente - tarde demais para ter provocado o resfriamento.

Chegamos a essa conclusão de forma independente, mas ela está alinhada com pesquisas anteriores que haviam indicado o mesmo descompasso temporal. Um ponto importante: as concentrações elevadas de platina persistiram por 14 anos, o que sugere um processo prolongado, e não um impacto instantâneo de asteroide ou cometa.

Erupção fissural na Islândia e a química do pico de platina

Comparamos a assinatura química do testemunho de gelo com diferentes amostras geológicas e observamos que a correspondência mais próxima aparece em condensados de gases vulcânicos (materiais formados quando gases emitidos por um vulcão resfriam e passam do estado gasoso para líquido ou sólido), especialmente os associados a vulcões submarinos.

Vulcões na Islândia podem gerar erupções fissurais que se estendem por anos - ou até décadas -, o que se encaixa com a duração de 14 anos do pico de platina. Durante a fase de degelo que antecedeu o Dryas Recente, a atividade vulcânica islandesa aumentou de maneira acentuada, à medida que o recuo das massas de gelo reduzia a pressão sobre a crosta terrestre.

O aspecto crucial é que erupções submarinas ou subglaciais interagem com a água de formas que podem explicar a química incomum observada. A água do mar pode remover compostos de enxofre, enquanto concentra outros elementos, como a platina, nos gases vulcânicos.

Esses gases enriquecidos em platina poderiam então ser transportados até a Groenlândia e se depositar sobre a calota, explicando a geoquímica atípica registrada no gelo.

Estudos recentes sobre erupções históricas na Islândia dão suporte a esse mecanismo. No século VIII, a erupção de Katla produziu um pico de 12 anos em metais pesados, como bismuto e tálio, em testemunhos de gelo da Groenlândia. No século X, a erupção de Eldgjá gerou um pico de cádmio dentro do gelo glacial.

Embora a platina não tenha sido medida nesses trabalhos, esses exemplos indicam que vulcões islandeses frequentemente entregam metais pesados à calota de gelo da Groenlândia.

Uma prova definitiva?

Como há um desencontro na cronologia, o processo responsável pelo pico de platina não deu início ao Dryas Recente. Ainda assim, nossa análise reforça resultados anteriores que apontaram um enorme pico de sulfato vulcânico em múltiplos testemunhos de gelo, coincidindo exatamente com o começo do resfriamento, 12,870 anos atrás.

Essa erupção - seja a do Laacher See, seja a de um vulcão desconhecido - injetou enxofre suficiente na atmosfera para rivalizar com as maiores erupções registradas na história.

Erupções vulcânicas podem provocar resfriamento ao liberar enxofre na estratosfera, refletindo parte da luz solar incidente e, potencialmente, desencadeando uma cascata de retroalimentações positivas, incluindo expansão do gelo marinho, mudanças nos padrões de vento e perturbações nas correntes oceânicas - embora pesquisas futuras ainda precisem examinar isso com mais profundidade.

O forte forçamento vulcânico por volta do início do Dryas Recente - numa época em que o clima já estava numa condição intermediária entre um período glacial e um interglacial (os intervalos entre episódios frios) - pode ter sido o empurrão que fez o sistema climático da Terra voltar a um estado frio.

É importante ressaltar que nossa pesquisa se concentrou no pico de platina e não avaliou outras evidências, como esférulas (fragmentos esféricos de rocha derretida) e “tapetes negros” (camadas escuras misteriosas no solo), associadas à hipótese de impacto extraterrestre.

Mesmo assim, a partir da nossa interpretação dos novos resultados e dos dados já disponíveis, uma grande erupção vulcânica no hemisfério norte parece ser a explicação mais direta para o Evento do Dryas Recente.

Compreender os gatilhos climáticos do passado é essencial para antecipar o que pode acontecer adiante. Embora a probabilidade de um grande impacto de meteorito ou de uma erupção vulcânica muito intensa em um determinado ano seja baixa, eventos desse tipo são, em algum momento, praticamente inevitáveis.

Por isso, saber como o clima da Terra respondeu no passado é fundamental para nos prepararmos para as consequências do próximo grande evento.

James Baldini, professor de Ciências da Terra, Universidade de Durham

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