Registros geológicos deixam pistas sobre variações climáticas ao longo da história

As variações climáticas ao longo da história geológica da Terra, também chamadas de mudanças paleoclimáticas, podem ser determinadas a partir da análise do registro geológico deixado em ambientes sedimentares, como antigos mares, lagos e rios. Este assunto é bastante atual e é um dos temas abordados na pesquisa da Dra. Mariane Candido, que atualmente é bolsista de pós-doutorado Nota 10, da FAPERJ, no programa de Pós-Graduação em Geofísica do Observatório Nacional (ON), sob supervisão do pesquisador Dr. Daniel R. Franco.

Conforme explica Mariane:

“A análise e o estudo de vestígios naturais podem ajudar a determinar o clima em épocas passadas. Ou seja, a história do clima pode ser compreendida através de diversas evidências, tais como: variações das massas de gelo, anéis de crescimento de árvores, registros fósseis e também rochas sedimentares, através do chamado registro geológico, o qual é seu objeto de estudo.”

Segundo Mariane, o registro geológico permite estudar as variações climáticas porque os antigos ambientes sedimentares, que hoje estão preservados nas rochas, guardam essa informação. Isto é, a deposição dos sedimentos (areia, silte, argila, entre outros) em antigos mares, lagos ou rios estaria diretamente relacionada a mudanças no clima, as quais podem ter sido, sob determinadas condições, controladas pelos ciclos orbitais do planeta, que apresentam intervalos de tempo na escala de dezenas a centenas de milhares de anos.

Os movimentos orbitais estão relacionados a mudanças na posição da Terra em relação ao Sol. Essas mudanças afetam a distribuição de radiação solar sobre a superfície terrestre e, portanto, influenciam no clima do planeta e nos mais distintos sistemas sedimentares. Os movimentos mais conhecidos definem os chamados ciclos de Milankovitch, que são três: precessão, que é a variação na direção do eixo de rotação da terra; obliquidade, que é uma mudança no ângulo de inclinação do eixo em relação ao plano orbital; e excentricidade, que é a forma da órbita da Terra, ora configurando uma trajetória mais curta, ora mais longa. Para este intervalo geológico, os movimentos para os três tipos de ciclo são de, aproximadamente, 25,7 mil anos (precessão), 41 mil anos (obliquidade), 100 mil e 405 mil anos (excentricidade curta e longa).

Esses ciclos podem controlar as variações no padrão dos sedimentos, ou seja, na sua composição, na granulometria, entre outros aspectos. “Quando conseguimos identificar os movimentos orbitais que interferiram nas características dos sedimentos, podemos estabelecer uma relação entre as condições em que os sedimentos foram depositados e as condições climáticas do período estudado. A investigação de padrões deposicionais cíclicos é o princípio básico da Cicloestratigrafia”, observa Mariane.

A Estratigrafia é o ramo da Geologia que descreve e classifica as camadas das rochas (ou estratos), correlacionando-as no espaço e no tempo. Portanto, a Cicloestratigrafia é a subdivisão que investiga os padrões sedimentares cíclicos e sua formação, sob influência de processos periódicos operantes em diferentes escalas de tempo. A partir da interação dos processos climáticos e sedimentares com processos tectônicos, os ciclos estratigráficos são registrados. 

Além disso, técnicas de medição de tempo dos ciclos também são aplicadas para a construção de arcabouços geocronológicos, que seriam os registros rochosos posicionados nos tempo, ajudando a determinar a idade e história das rochas da Terra. 

“A Cicloestratigrafia vem sendo empregada em estudos paleoambientais diversos e na indústria petrolífera e mineradora, para otimizar a produção nesses setores”, diz Mariane. Atualmente, eu desenvolvo um projeto focado em Cicloestratigrafia intitulado ‘Investigação de ciclos quase-periódicos em escala milenar a orbital nas formações Palermo e Irati (Bacia do Paraná) e sua influência no registro deposicional’.”

O objetivo do estudo da pós-doc do ON é verificar as periodicidades que controlaram a deposição dos sedimentos na Bacia do Paraná, no intervalo das formações Palermo e Irati, do período Permiano. De acordo com a oceanóloga, estas periodicidades poderão ser relacionadas às variações climáticas que influenciaram o registro deposicional e ainda permitirão estabelecer os intervalos de tempo envolvidos na deposição das rochas, além de outros aspectos.

“As formações Palermo e Irati constituem ótimos objetos de estudo devido a suas características. Elas são rochas heterolíticas, que é quando há alternâncias de litologia e, normalmente, de cor, e estão associadas a ambientes marinhos, onde os processos de sedimentação tendem a ser mais contínuos. Em especial, a Formação Irati atrai interesse econômico devido às grandes reservas de hidrocarbonetos.”

Para realização deste projeto, Mariane vai analisar testemunhos de sondagem pertencentes ao Serviço Geológico do Brasil e alguns afloramentos, através de análises diversas, incluindo técnicas de mineralogia magnética (a serem realizadas no Laboratório de Paleomagnetismo e Mineralogia Magnética do ON, atualmente em fase final de instalação) e fluorescência de raios-X.

“A aplicação desta investigação potencialmente resultará em novos subsídios para os debates sobre as condições ambientais e climáticas, bem como contribuirá para os atuais estudos sobre a evolução das bacias sedimentares brasileiras”, conclui.