Houve uma crise climática há 252 milhões de anos

Uma nova investigação revela como uma crise climática com 252 milhões de anos acompanhou a extinção em massa da “Grande Morte”, reorganizando completamente os ecossistemas da Terra.

Comparando os modelos climáticos com a vegetação fóssil, os cientistas identificam os vestígios do caos climático que se seguiu à extinção em massa do Permiano-Triássico – incluindo 10 graus de aquecimento global provocados pelas emissões de CO₂

A extinção em massa que pôs fim à época geológica do Permiano, há 252 milhões de anos, eliminou a maioria dos animais que viviam na Terra. Enormes vulcões entraram em erupção, libertando 100 biliões de toneladas métricas de dióxido de carbono para a atmosfera. Este facto desestabilizou o clima e o ciclo do carbono, levando a um aquecimento global dramático, à desoxigenação dos oceanos e à extinção em massa. No entanto, muitas plantas sobreviveram, deixando para trás fósseis que os cientistas utilizaram para modelar um aumento dramático de 10 graus nas temperaturas globais.

“Embora os esporos fossilizados e o pólen de plantas do Triássico Inferior não forneçam fortes indícios de uma perda súbita e catastrófica de biodiversidade, tanto os animais marinhos como os terrestres sofreram a extinção em massa mais grave da história da Terra”, explicou Maura Brunetti da Universidade de Genebra, principal autora do artigo na Frontiers in Earth Science. “A vida na Terra teve de se adaptar às repetidas alterações do clima e do ciclo do carbono durante vários milhões de anos após a fronteira entre o Permiano-Triásico”.

“O nosso estudo associa conjuntos de macrofósseis de plantas terrestres e simulações numéricas que descrevem possíveis climas desde o final do Permiano até ao início do Triássico. Mostramos que uma mudança de um estado climático frio para um com uma temperatura média do ar à superfície aproximadamente 10⁰C mais alta é consistente com as mudanças nos biomas das plantas”, acrescenta.

Crise climática

Os cientistas estudaram cinco fases de cada lado da fronteira entre o Permiano e o Triássico: o Permiano Wuchiapingiano e o Changhsingiano, o início do Triássico Induano e Olenekiano e o Triássico médio Anisiano. Combinaram um mapa da geografia da Terra nessa altura com dados de fósseis de plantas, atribuindo géneros de plantas a seis grandes biomas para estimar como era o clima local em diferentes locais com base nas plantas aí encontradas. As alterações ao longo do tempo no registo fóssil serviram como dados de observação para testar os modelos climáticos dos cientistas.

Estes biomas variavam entre os biomas quentes e húmidos “tropicais sempre húmidos”, os biomas tropicais ou temperados sazonais e os biomas desérticos. Diferentes temperaturas e níveis de CO₂ favorecem diferentes biomas. Nos estados de temperaturas frias, as latitudes tropicais apresentam desertos, enquanto nas latitudes mais elevadas surgem vegetação de clima frio e tundra. Os estados quentes apresentam vegetação temperada nas latitudes polares e desértica nas latitudes equatoriais. Quanto mais CO₂ estiver presente, mais quentes e húmidos são os biomas.

As sementes da recuperação

Os cientistas utilizaram então a análise estatística para estimar a semelhança entre os registos fósseis de plantas existentes e as simulações dos biomas que teriam florescido em diferentes estados de temperatura e níveis de CO₂. Descobriram que estes biomas mudaram drasticamente na fronteira entre o Permiano-Triásico, quando o planeta passou de um clima frio para um clima quente.

Os primeiros períodos, no Permiano, eram frios, enquanto o primeiro período do Triássico – o Induan – tinha um clima perturbado que os cientistas não conseguiram identificar. Este facto pode ser causado por enviesamentos na amostragem ou por uma pior preservação dos fósseis, ou pode dever-se a oscilações climáticas de curta duração que não permitiram a estabilização dos biomas. Precisamos de mais dados fósseis para clarificar esta questão.

O Triásico posterior, no entanto, foi muito mais quente. Os períodos seguintes – o Olenekiano e o Anisiano – estabilizaram a temperaturas 10 graus mais elevadas do que anteriormente.

Aquecimento

“Esta transição do estado climático mais frio para o estado mais quente é marcada por um aumento de aproximadamente 10⁰C na temperatura média global do ar à superfície e uma intensificação do ciclo da água”, disse Brunetti. “Os biomas tropicais everwet e summerwet surgiram nos trópicos, substituindo paisagens predominantemente desérticas. Entretanto, o bioma temperado quente-frio deslocou-se para as regiões polares, levando ao desaparecimento total dos ecossistemas de tundra.”

“A mudança na cobertura vegetal pode ser associada a mecanismos de rutura entre estados climáticos estáveis, fornecendo um quadro potencial para a compreensão da transição entre o Permiano e o Triássico”, acrescentou Brunetti. “Este quadro pode ser utilizado para compreender o comportamento de viragem no sistema climático em resposta ao atual aumento de CO₂. Se este aumento continuar ao mesmo ritmo, atingiremos o nível de emissões que causou a extinção em massa do Permiano-Triássico em cerca de 2.700 anos – uma escala de tempo muito mais rápida do que as emissões do limite Permiano-Triássico. “No entanto, tal como no caso do clima do período Induan, são necessários mais dados e modelos mais refinados para obter resultados mais claros.

“A comparação entre os biomas simulados e o conjunto de dados é influenciada por incertezas, decorrentes das reconstruções paleogeográficas e da classificação dos conjuntos de fósseis em biomas”, advertiu Brunetti. “Além disso, a nossa configuração de modelação climática assenta no acoplamento offline entre modelos – o modelo de vegetação utiliza os resultados finais do modelo climático para a reconstrução dos biomas. Isto poderia ser melhorado com um modelo de vegetação dinâmico”.