Resumo:
Um estudo colaborativo internacional que durou cerca de 20 anos mostrou que a velocidade de acumulação de sedimentos no fundo do mar é o fator mais importante para determinar se restos biológicos de diferentes idades serão misturados na mesma camada fóssil. Os pesquisadores acreditam que esta descoberta ajudará os paleontólogos a determinar com mais precisão o intervalo de tempo representado por um grupo fóssil e melhorar a capacidade de reconstruir ecossistemas antigos.
Os fósseis na mesma camada de sedimentos marinhos muitas vezes parecem vir da mesma comunidade antiga, mas, na verdade, os organismos preservados lado a lado podem estar separados por centenas ou mesmo milhares de anos. Este fenômeno de mistura de restos de idades diferentes no mesmo estrato é chamado de “média temporal”.
A média temporal geralmente ocorre no fundo do mar, onde a atividade biológica é forte. Amêijoas, camarões, estrelas do mar, dólares de areia, caracóis, minhocas e outros animais cavam constantemente canais nos sedimentos, perturbando o fundo do mar e movendo repetidamente conchas e outros restos de esqueletos. Quando os sedimentos eventualmente enterraram e preservaram esses restos, os restos de organismos de diferentes gerações puderam ser concentrados na mesma camada fóssil.
Existem também vários factores que influenciam esta mistura durante a formação dos fósseis. Se os restos biológicos podem ser preservados depende se a sua estrutura é forte e se podem ser enterrados a tempo. A maioria dos organismos se decompõe ou é comida por necrófagos antes de fossilizar, de modo que o registro fóssil vivo consiste principalmente em tecidos duros, como conchas e ossos. A produtividade biológica também tem um impacto, porque quanto mais organismos viveram numa área no passado, mais restos foram capazes de formar e deixar fósseis.
No entanto, os investigadores suspeitam há muito tempo que a taxa à qual os sedimentos se acumulam pode ser a chave para controlar o grau de cálculo da média temporal. Os sedimentos acumulam-se rapidamente em ambientes como os deltas, pelo que os restos mortais podem ser enterrados rapidamente e os restos de diferentes idades têm menos probabilidade de se misturar. Em áreas onde a sedimentação é lenta, restos de diferentes períodos podem continuar a acumular-se e eventualmente ser preservados em conjunto.
Para testar o papel relativo destes factores, equipas de investigação da Austrália, Áustria, Bahamas, Brasil, Alemanha, Itália, Eslováquia e Estados Unidos reuniram os respectivos resultados de investigação concluídos ao longo dos últimos 20 anos e analisaram mais de 7.500 fósseis recolhidos em diferentes ambientes marinhos em todo o mundo. As amostras cobrem áreas que vão desde costas marítimas rasas até bordas da plataforma continental e são datadas usando métodos como a datação por radiocarbono.
A equipe de pesquisa se concentrou no uso da tecnologia de datação por radiocarbono. O carbono-14 decai a uma taxa relativamente constante ao longo do tempo, com uma meia-vida de cerca de 5.730 anos, pelo que a idade pode ser estimada medindo a quantidade de carbono-14 restante numa amostra. Como o carbono-14 se torna demasiado baixo para ser detectado de forma fiável ao longo do tempo, este método é principalmente adequado para registos fósseis mais recentes com menos de 55.000 anos.
Os pesquisadores também usaram o método de datação por racemização de aminoácidos. Este método utiliza a característica de que a proporção entre as diferentes formas de aminoácidos muda regularmente ao longo do tempo para estimar a idade da amostra. No passado, devido ao elevado custo da datação por radiocarbono e aminoácidos, uma única equipa de investigação conseguia frequentemente examinar apenas algumas dezenas de amostras, enquanto a análise de fenómenos com média de tempo exigiria milhares de fósseis. Essa integração de dados em grande escala foi possível graças aos custos compartilhados de vários laboratórios, aos avanços na tecnologia de datação e à redução da necessidade de amostras.
Depois de obter os dados da idade fóssil, a equipe de pesquisa estabeleceu vários conjuntos de modelos de simulação para ajustar a bioturbação causada por animais escavadores, a taxa de acumulação de sedimentos e o grau de dano aos restos mortais, e então comparou a distribuição de idade simulada com a distribuição real de idade fóssil medida. Os resultados mostram que a taxa de sedimentação tem o impacto mais óbvio no grau de mistura das idades fósseis, excedendo em muito outros factores.
Os investigadores dizem que é possível estimar há quanto tempo um grupo fóssil foi registado, desde que a taxa de acumulação de sedimentos possa ser inferida a partir de contextos geológicos e ambientais. Quanto mais rápida a sedimentação, mais fácil será enterrar conchas ou ossos antes que os restos de diferentes gerações se misturem. Quanto mais lenta for a sedimentação, maior será o período de tempo normalmente comprimido pelas camadas fósseis.
O conjunto de dados criado por este estudo pode ser uma das maiores coleções de dados de datação por carbono fóssil atualmente disponíveis. A equipe de pesquisa afirmou que os dados também podem ser usados para estudar outras manifestações de fenômenos médios no tempo e processos geológicos e biológicos relacionados no futuro. Se o mesmo padrão se aplicar a ambientes sedimentares marinhos mais antigos e profundos, os cientistas poderão ser capazes de estender esta conclusão ao registo fóssil muito antes de o carbono-14 ser mensurável.
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