Próximo supercontinente na Terra irá exterminar os mamíferos terrestres, aponta estudo

Figura 1. Ilustração do supercontinente Pangeia Ultima esperado de formar nos próximos ~250 milhões de anos.

Mamíferos têm dominado a Terra por aproximadamente 55 milhões de anos graças à capacidade desses animais de se adaptarem a períodos geológicos de aquecimento e de resfriamento globais durante o Cenozoico. Porém, segundo um estudo publicado ontem no periódico Nature Geoscience (Ref.1), os mamíferos terrestres podem ser vítimas de um evento de extinção em massa com início daqui a cerca de 250 milhões de anos, com a formação do supercontinente Pangea Ultima, quando uma massa continental compreendendo a Europa, Ásia e África se fundir com as Américas. Esse processo fomentará intenso vulcanismo que pode aumentar de forma dramática os níveis de dióxido de carbono na atmosfera, produzindo um intenso aquecimento global. Somado à configuração do ambiente terrestre e maior atividade solar, esse cenário climático tornará grande parte da massa continental árida e até 92% superfície continental pode se tornar inabitável para os mamíferos.

"O resultado é um ambiente em sua maior parte hostil e desprovido de alimento e fontes de água para os mamíferos," disse em entrevista o autor principal do estudo, Dr. Alexander Farnsworth, da Universidade de Bristol, Reino Unido (Ref.2). "Ampla prevalência de temperaturas entre 40 e 50°C, e até mesmo extremos diários maiores, junto com altos níveis de umidade ultimamente selariam nosso destino. Humanos - junto com várias outras espécies - expirariam devido à inabilidade de dissipar calor através do suor para resfriamento do corpo."

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A linhagem dos mamíferos (incluindo vertebrados endotérmicos pertencentes à classe Mammalia do filo Chordata) primeiro emergiram ~310 milhões de anos atrás, mas apenas se tornaram as espécies dominantes após a extinção do Cretáceo-Paleógeno (K-Pg), quando todos os dinossauros não-aviários foram extintos (1). Os mamíferos conseguiram se adaptar a quase todos os biomas terrestres, englobando períodos de grandes flutuações climáticas e extinções em massa, mostrando forte resiliência às mudanças climáticas. A fisiologia mamífera evoluiu no sentido de remover o excesso de calor através de mecanismos termorregulatórios (glândulas de suor, locomoção e sistema circulatório) devido ao legado de ancestrais que evoluíram sob climas não-glaciais, mais quentes.

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(1) Lembrando que as aves são dinossauros terópodes, os únicos do clado Dinosauria que sobreviveram ao evento de extinção em massa iniciado há cerca de 66 milhões de anos. Pequenos mamíferos - incluindo possivelmente nossos ancestrais placentários (Ref.3) - também escaparam desse evento de extinção em massa, subsequentemente dominando ambientes diversos na Terra e evoluindo extremos tamanhos corporais, em especial cetáceos nos mares.

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Apesar dos mamíferos serem resilientes a flutuações de temperatura, tolerâncias térmicas são invariantes ao longo de latitudes, elevação (altitude) e filogenia, mostrando que limites fisiológicos existem onde a capacidade de sobrevivência é limitada. Temperaturas acima de 40°C em ambientes secos podem levar à mortalidade desses animais. Hipertermia - um aumento excessivo e descontrolado da temperatura corporal (2) - ocorre quando temperaturas em um ambiente úmido excede 35°C, porque a transferência de calor metabólico através de resfriamento via transpiração é substancialmente reduzida (3). Nesses dois cenários, exposição por >6 horas leva à morte.

Para mais informações:

Os continentes estão apoiados sobre placas tectônicas, estas as quais são pedaços (15-20 no total) da crosta (litosfera) que flutuam sobre o manto. O núcleo derretido e superquente da Terra aquece as rochas no fundo do manto, fazendo este ascender lentamente. Enquanto isso, porções resfriadas da crosta afundam em zonas de subducção para o fundo do manto. Esse fluxo circular (convecção do manto) é o que gera o movimento dos continentes, associados a uma velocidade média de aproximadamente 1,5 cm/ano. Durante esses movimentos de deriva continental, megacontinentes (ex.: Laurássia e Gondwana) e supercontinentes (ex.: Pangeia, Columbia e Rodinia) podem se formar. É estimado que a cada 400-600 milhões de anos, a deriva continental gera um supercontinente, com subsequente quebra continental e recomeço do ciclo (4).

(4) Aliás, sugestão: Vídeo de 40 segundos mostra a dinâmica tectônica da Terra no último bilhão de anos

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No novo estudo, pesquisadores exploraram um cenário onde o próximo supercontinente (Pangeia Ultima) se formaria na região tropical do planeta, com uma massa continental [terrestre] única localizada aproximadamente no equador. A Pangeia Ultima se formaria nos próximos ~250 milhões de anos, sob um cenário de maior atividade solar (~2,5% maior emissão de energia solar, e o dobro da força radiativa hoje atuante) - como resultado do Sol ter queimado boa parte do hidrogênio e encolhido seu núcleo, aumentando a taxa de fusão nuclear. No interior do supercontinente, a falta de umidade também reduziria a quantidade de sílica que é varrida para os oceanos - um processo que geralmente remove dióxido de carbono da atmosfera (CO2) -, aumentando a oxidação de rochas ricas em carbono inorgânico e aumentando as emissões de CO2. Nesse cenário, os pesquisadores rodaram dois robustos programas computacionais para simular o clima da Terra sob uma faixa de possíveis concentrações iniciais de CO2 atmosférico.

Os modelos estimaram que os níveis de CO2 aumentariam para valores entre 410 e 816 partes por milhão (ppm) até 1120 ppm (pior cenário) na atmosfera, ou seja, até mais do que o dobro dos atuais níveis. Mesmo no valor mínimo de concentração do CO2 atmosférico, temperatura média global iria aumentar para 20,9°C - cerca de 5,5°C maior do que hoje. No valor de 816 ppm, temperaturas aumentariam para 24,8°C, cerca de 9,4°C maior do que hoje. No pior cenário, apenas 8% da superfície terrestre do planeta - regiões costeiras e polares - seriam habitáveis para a maioria dos mamíferos, comparado com cerca de 66% hoje. Em várias projeções, a temperatura de grande parte do supercontinente ficaria entre 40 e 70°C (Fig.2), alimentando uma provável extinção em massa dos mamíferos ao longo de dezenas de milhões de anos. Na faixa de 40-60°C, plantas e a base da cadeia alimentar terrestre começariam a exibir falhas críticas devido a danos no fotossistema II, levando a uma redução nas taxas de transporte de elétrons e falha fotossintética (5).

Figura 2. Mapa da Terra projetado para daqui ~250 milhões de anos, mostrando médias de temperatura no supercontinente Pangeia Ultima para o mês de agosto, sob altos níveis de CO2 atmosférico. Apenas pequenas faixas terrestres próximos dos polos seriam habitáveis aos mamíferos. Ref.1

Esse apocalíptico cenário para os mamíferos terrestres já ocorreu de forma similar no evento de extinção do Permiano Tardio, o Great Dying ("Grande Morte"), que eliminou ~90% de todas as espécies na Terra e que foi engatilhado após a formação da Pangeia. Possivelmente, algum subgrupo restrito de mamíferos poderia encontrar formas de suportar o calor e o estresse térmico associado ao longo da Pangeia Ultima (ex.: pequenos roedores subterrâneos) (6), mas é mais provável um retorno à era dos répteis (especificamente répteis ectodérmicos).

Para mais informações:

Além de uma previsão apocalíptica em um futuro muito distante, os resultados do estudo trazem mais um alerta sobre as crescentes taxas de emissão de CO2 e de outros gases estufas (ex.: metano) na atual atmosfera terrestre. O CO2, em especial, é um importante controlador climático do planeta, como já bem estabelecido pelo acúmulo de evidências paleoclimáticas. E, ainda mais importante, muitos no público ignoram processos de feedback que exacerbam de forma dramática o efeito estufa atmosférico e o aquecimento global engatilhados por gases minoritários e de aparente pouca importância na atmosfera terrestre, como o próprio CO2 (7).

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> IMPORTANTE ressaltar que o novo estudo analisou apenas um possível cenário de supercontinente em termos de posicionamento global e formato da superfície terrestre. Por exemplo, em 2021, um estudo publicado na Geology propôs o supercontinente Amasia, se formando nos próximos 200 milhões de anos, na região polar e no hemisfério norte (deixando o hemisfério sul 'vazio'). Para mais informações: Depois da Pangeia, cientistas preveem o próximo supercontinente: Amásia

> Obviamente, é incerto prever o que ocorrerá com a civilização humana em um futuro tão distante. Talvez já estivéssemos sido extintos há muito tempo ou colonizando outros planetas dentro e/ou fora do Sistema Solar, ou mesmo teríamos transformado a Terra de alguma forma em um ambiente mais agradável com novas tecnologias. O estudo trabalhou com um cenário "natural" de persistência de grupos de animais que conhecemos hoje; sem inovador auxílio tecnológico, humanos também provavelmente sucumbiriam na Pangeia Ultima. Além disso, ignorou possíveis emissões antropogênicas de gases estufas no supercontinente proposto.

(7) Para mais informações sobre esses processos de feedback, fica a sugestão de leitura: Quais os mecanismos do efeito estufa atmosférico?

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REFERÊNCIA