A história do oxigênio e do dióxido de carbono afirma a criação divina

Tentativa de ilustrar via IA o fluxo de oxigênio entre a superfície e a atmosfera terrestre (imagem de Salvador Daqui em NightCafé Studio)

por Hugh Ross
18 de abril de 2022

O avanço científico continua a revelar detalhes do envolvimento de Deus na história da vida primitiva da Terra. Pesquisas mostram que, nos momentos certos, a Terra recebeu as quantidades certas de oxigênio atmosférico necessárias para novas formas de vida.

A atmosfera terrestre passou por longos períodos de oxigenação. Essa história de oxigenação impacta dramaticamente a vida na Terra. Algumas espécies microbianas podem prosperar sem qualquer oxigênio atmosférico. Muitas outras espécies microbianas podem existir e prosperar em níveis de oxigênio atmosférico abaixo de 1%. Algumas espécies animais com tamanhos corporais individuais abaixo de 1 milímetro podem sobreviver em níveis de oxigênio atmosférico de apenas alguns por cento. Entretanto, animais com tamanhos corporais individuais maiores que alguns centímetros requerem níveis de oxigênio atmosférico de pelo menos 8%.

Tentativas Anteriores para Determinar a História do Oxigênio Atmosférico

Geoquímicos determinaram a história passada do nível de oxigênio atmosférico da Terra por meio de medições de razões isotópicas e da abundância de certos isótopos. Essas razões isotópicas e abundâncias isotópicas servem como proxies (substitutos) para o nível de oxigênio na atmosfera. A Figura 1 mostra o nível de oxigênio atmosférico da Terra ao longo da história da Terra, determinado a partir desses proxies.

 

Figura 1: Melhor medida anterior dos níveis de oxigênio atmosférico ao longo da história da Terra (imagem de Hugh Ross em Reasons to Believe)

Cério como Proxy para Oxigênio
A linha pontilhada na Figura 1 indica a parte da história da Terra em que os geoquímicos não dispunham de bons proxies incontestáveis. Os melhores proxies que eles tinham eram medições dos níveis de abundância de cério e isótopos de crômio. O cério é preferencialmente extraído da água do mar sob altos níveis de oxigênio atmosférico. [1] Entretanto, a cinética de oxidação do cério é pouco delimitada e a via oxidativa tem sido acaloradamente debatida. [2] Consequentemente, com base nas abundâncias de cério, as estimativas do nível de oxigênio atmosférico de 2,5 a 4,0 bilhões de anos após a formação da Terra variam de 0,02 a 0,2%. [3]

Cromo como Proxy para Oxigênio
O intemperismo oxidativo de massas continentais fornece cromo fracionado para a água do mar. Portanto, as razões isotópicas de cromo em sedimentos marinhos fornecem uma medida do nível de oxigênio na atmosfera. Com base nos isótopos de cromo em dois estudos, os níveis de oxigênio atmosférico de 2,5 a 4 bilhões de anos após a formação da Terra produziram valores de 0,02 a 0,2%. [4] Dois outros estudos produziram valores de 0,2 a 2,0%. [5]

Esses valores díspares explicam por que os cientistas se envolveram em especulações tão abrangentes sobre a vida durante esse período. Alguns especularam que pode ter havido breves episódios na faixa de 2,5 a 4 bilhões de anos da idade da Terra, em que o nível de oxigênio atmosférico pode ter sido muito superior a 2%. Nesses casos, talvez plantas e animais com tamanhos corporais maiores que um centímetro possam ter surgido. Tais especulações levaram alguns biólogos evolucionistas a concluir que as explosões de vida de Avalon (cerca de 575 milhões de anos atrás) e Cambriano (cerca de 541 milhões de anos atrás) podem não ter sido tão explosivas. Se for esse o caso, então talvez Deus não esteja tão envolvido na história da vida na Terra como muitos teístas pensam e afirmam.

Nova Medição da História da Oxigenação da Terra

Uma equipe internacional de uma dúzia de geofísicos e geoquímicos, liderada por Changle Wang, desenvolveu um novo proxy para determinar o nível de oxigênio atmosférico. [6] Esse proxy são as razões de isótopos de ferro em rochas sedimentares ricas em ferro depositadas em plataformas continentais. A equipe descobriu que, independentemente da fonte de ferro-II, a oxidação parcial de ferro-II nessas rochas requer baixos níveis de oxigênio em águas marinhas rasas. Por sua vez, baixos níveis de oxigênio em águas marinhas rasas estão associados a baixos níveis de oxigênio atmosférico.

As razões de isótopos de ferro provaram ser um indicador poderoso e confiável dos níveis de oxigênio atmosférico, principalmente porque o ferro é onipresente e abundante em rochas sedimentares marinhas. Portanto, pela primeira vez, os cientistas possuem um registro preciso e completo dos níveis de oxigênio atmosférico da Terra de 2,5 a 4 bilhões de anos após o nascimento da Terra (2,1 a 0,6 bilhões de anos atrás). A linha pontilhada no gráfico não é mais visível (veja a Figura 2).

 

Figura 2: Nova medida dos níveis de oxigênio atmosférico ao longo da história da Terra (imagem de Hugh Ross em Reasons to Believe)

A equipe de Wang estabeleceu que, de 2,1 a 0,9 bilhões de anos atrás, o nível de oxigênio atmosférico da Terra permaneceu abaixo de 0,2%. Em algum momento entre 900 e 750 milhões de anos atrás, o nível de oxigênio atmosférico começou lentamente a subir acima de 0,2%.

A medição mais recente feita pela equipe de Wang revelou níveis de 750 milhões de anos atrás. O nível de oxigênio atmosférico naquela época era de cerca de 1%. Esse nível é consistente com o primeiro aparecimento de predação eucariótica — pequenos animais primitivos que se alimentam de outros animais ainda menores que requerem um nível mínimo de oxigênio atmosférico de 1%. Somente após a explosão de Avalon, há 575 milhões de anos, os cientistas encontraram animais no registro fóssil que necessitassem de significativamente mais oxigênio atmosférico.

História do Dióxido de Carbono na Terra

Os animais também necessitam de baixos níveis de dióxido de carbono atmosférico. Altas concentrações de dióxido de carbono atmosférico produzem acidose (pH baixo) em oceanos, lagos e rios, bem como em tecidos e fluidos corporais de animais aquáticos. A acidose é prejudicial à saúde em longo prazo de todos os animais aquáticos e à saúde em curto prazo de animais aquáticos com altas taxas metabólicas. [7] Para animais que respiram ar, níveis elevados de dióxido de carbono interrompem a respiração e a autorregulação do suprimento sanguíneo, o que causa insuficiência cognitiva e respiratória e parada circulatória. [8]

Foram necessários três eventos de bola de neve derretida (eras glaciais em que mais da metade da superfície da Terra é coberta por gelo espesso) para reduzir o nível de dióxido de carbono atmosférico a um nível em que animais de grande porte pudessem sobreviver. [9] Esses três eventos foram as glaciações Sturtiana (há 715–680 milhões de anos), Marinoana (há 650–635 milhões de anos) e Gaskiers (há 579,9–579,6 milhões de anos). Logo após a glaciação Gaskiers, o nível de dióxido de carbono atmosférico da Terra finalmente caiu a um nível em que animais de grande porte poderiam existir. A primeira explosão de Avalon, há 575 milhões de anos, marca o primeiro aparecimento de animais de grande porte.

Implicações Filosóficas/Teológicas

As conquistas da pesquisa da equipe de Wang encerram especulações sobre os níveis de oxigênio atmosférico da Terra no passado. As últimas palavras do artigo são: “Os níveis de O₂ na superfície estavam mudando em sintonia com a evolução eucariótica no Proterozóico”. [10] Em outras palavras, no momento em que o nível de oxigênio atmosférico subiu a um nível que permitia a existência de animais que necessitavam pelo menos desse nível de oxigênio atmosférico, naquele mesmo momento esses animais apareceram. Não houve um processo evolutivo prolongado. Os animais surgiram assim que as condições de oxigênio permitiram sua existência.

Todos os processos naturalistas (seleção natural, mutações, troca genética, epigenética) que impulsionam a evolução da vida exigem longos períodos de tempo para produzir quaisquer mudanças significativas. No entanto, o registro fóssil — em combinação com a história dos níveis de oxigênio atmosférico da Terra, estabelecida pela equipe de Wang — demonstra que os períodos de tempo são extremamente breves, indistinguíveis de instantâneos. A rapidez com que os animais que demandam oxigênio surgem quando os níveis de oxigênio atmosférico atingem os níveis mínimos necessários para sua sobrevivência corrobora o argumento de que um Criador sobrenatural e superinteligente foi o autor dessa vida, conforme descrito no Salmo 104.

Notas de Fim

1. Michael Bau e Andrea Koschinsky, “Oxidative Scavenging of Cerium on Hydrous Fe Oxide: Evidence from the Distribution of Rare Earth Elements and Yttrium between Fe Oxides and Mn Oxides in Hydrogenetic Ferromanganese Crusts”, Geochemical Journal 43, n.º 1 (2009): 37–47, doi:10.2343/geochemj.1.0005.
2. Bau e Koschinsky, “Oxidative Scavenging of Cerium”; James W. Moflett, “The Relationship between Cerium and Manganese Oxidation in the Marine Environment”, Limnology and Oceanography 39, n.º 6 (setembro de 1994): 1309–18, doi:10.4319/lo.1994.39.6.1309.
3. Eric J. Bellefroid et al., “Constraints on Paleoproterozoic Atmospheric Oxygen Levels”, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 115, n.º 32 (23 de julho de 2018): 8104–9, doi:10.1073/pnas.1806216115; Xiao-Ming Liu et al., “A Persistently Low Level of Atmospheric Oxygen in Earth’s Middle Age”, Nature Communications 12 (13 de janeiro de 2021): id. 351, doi:10.1038/s41467-020-20484-7.
4. Noah J. Planavsky et al., “Low Mid-Proterozoic Atmospheric Oxygen Levels and the Delayed Rise of Animals”, Science 346, n.º 6209 (31 de outubro de 2014): 635–8, doi:10.1126/science.1258410; Devon B. Cole et al., “A Shale-Hosted Cr Isotope Record of Low Atmospheric Oxygen during the Proterozoic”, Geology 44, n.º 7 (1º de julho de 2016): 555–8, doi:10.1130/G37787.1.
5. Donald E. Canfield et al., “Highly Fractionated Chromium Isotopes in Mesoproterozoic-Aged Shales and Atmospheric Oxygen”, Nature Communications 9 (20 de julho de 2018): id. 2871, doi:10.1038/s41467-018-05263-9; G. J. Gilleaudeau et al., “Oxygenation of the Mid-Proterozoic Atmosphere: Clues from Chromium Isotopes in Carbonates”, Geochemistry Perspectives Letters 2, n.º 2 (24 de maio de 2016): 178–87, doi:10.7185/geochemlet.1618.
6. Changle Wang et al., “Strong Evidence for a Weakly Oxygenated Ocean-Atmosphere System during the Proterozoic”, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 119, n.º 6 (31 de janeiro de 2022): id. e2116101119, doi:10.1073/pnas.2116101119.
7. Hans O. Pörtner, Martina Langenbuch e Anke Reipschläger, “Biological Impact of Elevated Ocean CO₂ Concentrations: Lessons from Animal Physiology and Earth History”, Journal of Oceanography 60, n.º 4 (1º de agosto de 2004): 705–18, doi:10.1007/s10872-004-5763-0.
8. Zaher S. Azzam et al., “The Physiological and Molecular Effects of Elevated CO2 Levels”, Cell Cycle 9, n.º 8 (20 de abril de 2010): 1528–32, doi:10.4161/cc.9.8.11196; Kris Permentier et al., “Carbon Dioxide Poisoning: A Literature Review of an Often Forgotten Cause of Intoxication in the Emergency Department”, International Journal of Emergency Medicine 10 (4 de abril de 2017): id. 14, p. 1, doi:10.1186/s12245-017-0142-y.
9. Stephan V. Sobolev e Michael Brown, “Surface Erosion Events Controlled the Evolution of Plate Tectonics on Earth”, Nature 570 (5 de junho de 2019): 52–57, doi:10.1038/s41586-019-1258-4; Hugh Ross, “Why Do We Need Snowball Events?” Today’s New Reason to Believe (blog), Reasons to Believe, 5 de agosto de 2019. {Publicado aqui no blog já traduzido com o título de Por que precisamos de eventos 'Terra Bola de Neve'?.}
10. Wang et al., “Strong Evidence,” p. 6.

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Traduzido de Oxygen and Carbon Dioxide History Affirms Divine Creation (RTB)

Etiquetas:

criação de Deus - criacionismo (progressivo) da Terra velha