Vulcões e dióxido de carbono podem explicar a glaciação Sturtiana de 56 milhões de anos

Modelos climáticos conseguem descrever tanto o início como o fim de uma era glacial global: o dióxido de carbono emitido por vulcões se acumula na atmosfera, o planeta aquece e as geleiras recuam.

Quando esse mecanismo é aplicado às equações padrão, o tempo necessário fica em torno de quatro milhões de anos.

Só que uma era glacial do passado se estendeu por 56 milhões de anos. Por décadas, nada nessas contas explicava uma duração tão longa - e o enigma permaneceu.

A glaciação Sturtiana que durou tempo demais

O congelamento em questão é a glaciação Sturtiana, batizada a partir de antigos depósitos glaciais na Austrália.

Ela se encaixa no período Criogeniano, aproximadamente entre 717 e 660 milhões de anos atrás, intervalo que mais tarde levou geólogos a apelidarem o planeta de Snowball Earth (Terra Bola de Neve).

A nova pesquisa foi liderada por Charlotte Minsky, pós-graduanda da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).

Para Minsky e seus colegas, o problema é que a matemática tradicional nunca fechou completamente.

Uma glaciação posterior, a Marinoana, durou apenas cerca de quatro milhões de anos. Os modelos padrão reproduzem essa fase sem dificuldade. Já a Sturtiana, 14 vezes mais longa, escapa dessas previsões.

Vulcões podem ter desencadeado o gelo global

A equipe concentrou a investigação em uma imensa estrutura vulcânica do Canadá conhecida como Franklin Large Igneous Province.

Por volta de 717 milhões de anos atrás, erupções se espalharam pelo que hoje é o alto Ártico, inundando a região com lava e cobrindo uma área gigantesca com basalto recém-formado.

Esses vulcões podem ter ajudado a disparar a era glacial Sturtiana ao retirar volumes enormes de dióxido de carbono da atmosfera.

A coincidência temporal chamou a atenção: em um ou dois milhões de anos após o começo da Sturtiana, o evento Franklin já teria despejado rocha fresca suficiente na superfície do planeta para mudar a química de toda a atmosfera.

Trabalhos anteriores do mesmo grupo já defendiam essa possibilidade.

Um artigo de 2025 acompanhou como a química do basalto em resfriamento poderia capturar dióxido de carbono em quantidade suficiente para iniciar um congelamento global - apenas um, e não uma sequência em cascata.

O carbono desapareceu dentro da pedra

Quando o basalto recém-exposto fica em contato com a chuva e o ar, ele reage lentamente com o dióxido de carbono atmosférico.

Minerais são liberados da rocha, seguem para os rios e chegam ao oceano, onde o carbono acaba preso em sedimentos no fundo do mar.

Esse intemperismo de basalto está entre os “termostatos” climáticos mais fortes do planeta no longo prazo.

Espalhado por um campo de lava do tamanho de um continente, o basalto consegue remover dióxido de carbono da atmosfera mais rápido do que os vulcões conseguem repor. A temperatura cai. O gelo avança.

Quando a cobertura de gelo alcança latitudes suficientemente próximas dos trópicos, entra em ação um efeito de disparo: superfícies muito claras refletem a luz solar para o espaço, reforçando o resfriamento.

As eras glaciais vieram em ciclos

É aqui que a narrativa padrão costuma terminar. Ao longo de alguns milhões de anos, o dióxido de carbono volta a se acumular devido à atividade vulcânica, até aquecer o planeta o bastante para iniciar o degelo.

Um estudo separado, baseado em rochas da Namíbia, estimou a glaciação Marinoana mais curta em cerca de quatro milhões de anos. Mas os 56 milhões de anos da Sturtiana continuavam sem explicação.

O modelo de Minsky propõe um desfecho diferente. Quando o gelo recua, o basalto fresco do campo Franklin - intemperizado apenas em parte - volta a ficar exposto em grande escala.

Na simulação, a reação química recomeça. O dióxido de carbono é puxado para baixo outra vez, disparando um novo congelamento.

Esses episódios se repetem até que o basalto seja finalmente consumido. A equipe argumenta que isso pode ter ocorrido várias vezes ao longo dos 56 milhões de anos atribuídos à Sturtiana.

A vida resistiu à Snowball Earth

Glaciações longas e contínuas impõem um desafio severo à vida.

A fotossíntese praticamente para sob uma camada de gelo que cobre continentes, enquanto gases vulcânicos continuam reagindo com o oxigênio e removendo-o da atmosfera.

Depois de dezenas de milhões de anos sem reposição, a atmosfera deveria ficar totalmente sem oxigênio respirável.

Essa hipótese, porém, nunca combinou com o registro fóssil, que indica a persistência de vida que respira oxigênio durante o Criogeniano.

Congelamentos mais curtos, separados por intervalos sem gelo, ajudam a resolver essa contradição. Plantas e microrganismos ganham tempo para recarregar a atmosfera entre as fases frias, permitindo que o “reservatório” de oxigênio se mantenha.

“Isso pode ajudar a explicar como a vida aeróbia persistiu por um intervalo tão extremo”, disse Minsky.

Sedimentos expõem congelamentos repetidos

Depósitos sedimentares Sturtianos encontrados em todos os continentes - da Austrália a Svalbard - não formam um conjunto uniforme.

As camadas trazem sinais de avanço e recuo de geleiras, um padrão que não seria esperado em uma única era glacial ininterrupta.

O modelo cíclico de Minsky se encaixa melhor nessas sequências. Cada intervalo mais quente deixaria sedimentos marinhos comuns, enquanto períodos cobertos por gelo acrescentariam novos detritos glaciais.

Em outras palavras, as rochas talvez já viessem contando essa história havia anos - só que ninguém as tinha interpretado dessa forma até agora.

A simulação de Minsky é um modelo de caixa simplificado: ele acompanha fluxos de carbono e oxigênio sem representar todos os processos físicos e biológicos que atuaram durante a Sturtiana.

Quantos ciclos ocorreram, e quão intenso cada um se tornou, ainda são perguntas em aberto. O modelo descreve o padrão geral, mas os detalhes permanecem desconhecidos.

Vulcões remodelam climas distantes

Antes deste estudo, nenhum modelo sustentava uma glaciação Sturtiana de 56 milhões de anos sem recorrer a condições que não encontram apoio no registro geológico.

O novo trabalho remove esse obstáculo. Os resultados indicam que vulcões antigos podem ter impulsionado a era glacial mais longa da Terra ao expor repetidamente rocha de lava fresca, que retirava dióxido de carbono da atmosfera.

As consequências vão muito além do nosso planeta. Astrônomos continuam encontrando planetas rochosos em órbitas potencialmente habitáveis, e eventos vulcânicos gigantes parecem ser comuns em mundos rochosos.

Uma geologia semelhante em outros lugares poderia empurrar outros planetas para ciclos repetidos de congelamento.

O estudo sugere que a própria habitabilidade pode ser bem menos estável do que os cientistas supunham - tanto na Terra quanto em mundos rochosos além dela.