O asteroide que acabou com os dinossauros manteve o céu carregado de poeiras e fuligem durante anos. A luz do Sol enfraqueceu, e os oceanos ficaram mais frios e mergulhados na escuridão.
Ainda assim, o registo fóssil revela um padrão que continua a intrigar: a vida resistiu com mais eficácia nas águas mais sombrias e geladas do que nos trópicos quentes e luminosos.
Esta inversão tem confundido os cientistas há décadas. Num novo estudo, os investigadores simularam o primeiro século do oceano após o impacto.
Os resultados colocam em causa uma das explicações mais aceites para a origem da extinção em massa.
Uma reacção em cadeia de catástrofes
O registo fóssil desse período parece uma cena de crime sem culpado óbvio. Desapareceram cerca de três quartos das espécies, mas as perdas não ocorreram ao acaso.
O plâncton - minúsculos organismos à deriva - torna isto especialmente claro: alguns grupos foram eliminados por completo, enquanto outros quase não sofreram.
O asteroide, conhecido como Chicxulub, deixou uma cratera no México. O embate desencadeou uma cascata de desastres, incluindo incêndios florestais, poeiras sufocantes, acidificação dos mares e um arrefecimento súbito.
O problema sempre foi perceber o que, entre tantos choques simultâneos, foi realmente letal - porque tudo aconteceu ao mesmo tempo e as rochas não distinguem facilmente as causas.
O Dr. Rui Ying, que liderou o trabalho quando estava na Universidade de Bristol, é hoje investigador associado sénior na Universidade de Anglia Oriental.
A sua equipa optou por abordar a questão a partir da base da cadeia alimentar. O plâncton sustenta a vida oceânica; quando ele muda, os efeitos propagam-se para cima, afectando todo o ecossistema.
Construir um oceano digital
Em vez de recolher mais sedimentos, os investigadores criaram um oceano digital.
O modelo reconstruíu os mares do Cretácico Superior e “povoou-os” com uma comunidade diversificada de plâncton, organizada por características como tamanho corporal, dependência de luz e modo de alimentação.
A simulação acompanhou esses organismos ao longo dos primeiros 100 anos após o impacto. À medida que corria, eram as condições extremas que determinavam quem sobrevivia e quem desaparecia, sem impor a resposta à partida.
Este ponto foi decisivo. Em muitos modelos anteriores, as populações conseguiam recuperar a partir de quase zero, o que escondia quais as que, na prática, deveriam ter colapsado.
Os resultados alinharam-se com o que se observa no registo fóssil: organismos à deriva com carapaças, que constroem invólucros calcários, foram severamente afectados, enquanto pequenos organismos mais flexíveis e com alimentação versátil conseguiram aguentar.
Essa concordância reforçou a confiança da equipa de que a versão digital estava a reproduzir o comportamento do oceano antigo. Uma análise independente do período pós-impacto já tinha identificado alguns destes padrões nas rochas.
Quando a luz se apagou
O modelo chegou a uma conclusão inesperada. Entre todos os efeitos destrutivos libertados pelo asteroide, a escuridão parece ter causado o maior estrago.
A poeira e a fuligem projectadas para a atmosfera bloquearam a luz solar, e essa mudança, por si só, gerou a maior parte da extinção observada na simulação.
As águas superficiais caíram de cerca de 26 °C para aproximadamente 12 °C em três anos, e o frio persistiu durante décadas.
No entanto, quando a equipa separou o efeito do arrefecimento do efeito da falta de luz nas suas experiências, a temperatura quase não alterou o resultado. Não foi o gelo que mais destruiu - foi a ausência de iluminação.
Sem luz solar, os organismos com comportamento semelhante ao das plantas deixaram de conseguir fazer fotossíntese, e é provável que o abastecimento alimentar tenha colapsado de baixo para cima.
Isto é compatível com a ideia, proposta nos anos 1980, de um “inverno de impacto” que bloqueou o Sol, embora trabalhos posteriores tivessem questionado se a produtividade teria realmente caído tanto. O modelo ajuda a conciliar essas dúvidas.
Os organismos que sobreviveram
A sobrevivência foi decidida por dois traços, ambos ligados à energia. O primeiro foi o tamanho: organismos pequenos precisam de menos “combustível” para se manterem vivos e, quando o alimento escasseou, os mais diminutos conseguiram persistir com muito menos do que os seus parentes maiores.
A equipa identificou um limite severo. No modelo, só o plâncton com menos de cerca de um décimo da largura de um cabelo humano conseguiu atravessar a crise.
As formas maiores, com necessidades energéticas superiores, acabaram por morrer à fome. Esta penalização do tamanho ecoa padrões observados noutros animais marinhos durante extinções em massa passadas.
O segundo traço foi a tolerância à penumbra. Espécies que já viviam em águas agitadas e pouco iluminadas perto dos pólos estavam habituadas a sobreviver com pouca luz.
Quando a escuridão se tornou global, essas espécies encontravam-se mais preparadas do que as adaptadas a mares tropicais quentes e brilhantes - o que ajuda a explicar por que razão a vida persistiu com mais teimosia em latitudes elevadas.
A escuridão reduziu drasticamente a energia disponível
Os dois factores encaixam numa explicação única centrada na energia. A escuridão reduziu a energia que entrava no sistema, enquanto o tamanho corporal determinou a energia exigida por cada organismo.
Sobreviveu quem conseguiu equilibrar “receitas” e “despesas”. E esta lógica não fica limitada ao plâncton.
Os microrganismos com concha chamados foraminíferos, que acumulam o custo adicional de construir estruturas minerais, foram os mais castigados, perdendo essencialmente todos os tipos na simulação.
Já os organismos próximos que conseguiam alternar entre estratégias alimentares tiveram melhores resultados, diversificando fontes quando uma delas falhava.
O mesmo raciocínio aplica-se a tubarões, raias e moluscos que atravessaram a catástrofe. A sua sobrevivência também esteve ligada à forma como obtinham alimento e à quantidade de energia de que precisavam.
Há um fio condutor em todo este cenário de devastação - e ele mede-se em calorias.
O ácido perde protagonismo
Durante anos, a acidificação oceânica foi uma explicação de referência para a morte de organismos com carapaça. O asteroide teria injectado enormes quantidades de dióxido de carbono na atmosfera, o que deveria acidificar os mares e dissolver estruturas frágeis.
O modelo contraria essa narrativa. Conseguiu reproduzir a extinção real de construtores de conchas sem activar qualquer efeito de acidez, e os mares simulados, na maior parte do tempo, mantiveram condições suficientemente favoráveis à formação de carapaças.
Apesar de grande, o pico de carbono deixou uma marca surpreendentemente fraca na distinção entre quem viveu e quem morreu.
A acidez não é totalmente ilibada, uma vez que o modelo não representa todas as subtilezas químicas.
Mesmo assim, o peso das evidências aponta noutra direcção: foi a fome na escuridão, e não a água corrosiva, que parece ter esvaziado os mares antigos de grande parte da sua vida com concha.
Implicações mais amplas do estudo
Antes deste trabalho, a ligação entre os múltiplos efeitos do impacto e o padrão exacto de mortalidade nos oceanos permanecia desconfortavelmente vaga. Agora, existe um mecanismo identificável.
A escuridão privou os mares de alimento, e o tamanho do organismo e a sua tolerância à baixa luz determinaram se ele conseguia comer o suficiente para sobreviver.
O ganho estende-se ao nosso próprio século. O mesmo modelo pode ser usado de forma prospectiva, testando como o plâncton actual poderá reagir à medida que os oceanos aquecem e se transformam.
Daniela Schmidt, co-autora e professora de Ciências da Terra em Bristol, observou que esta abordagem pode indicar de que forma condições mais quentes e com menos luz, associadas ao aquecimento global, se poderão repercutir na vida marinha.
Saber que a oferta e a procura de energia governaram a sobrevivência dá aos cientistas uma ferramenta mais precisa para o futuro.
Transforma um enigma com 66 milhões de anos num princípio operacional, capaz de ajudar a prever quais os organismos oceânicos mais vulneráveis à medida que o clima continua a mudar.
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