Centenas de milhões de anos atrás, no meio do que viria a se tornar o Territa³rio Yukon do Canada¡, um oceano rodava com trilobitas blindados, braquia³podes parecidos com moluscos e criaturas macias e moles semelhantes a lesmas e lulas.

Um tesouro de fa³sseis e camadas de rocha formadas no antigo leito do oceano foi agora descoberto por uma equipe internacional de cientistas ao longo das margens do rio Peel, algumas centenas de quila´metros ao sul do mar de Beaufort, no artico. A descoberta revelamudanças de oxigaªnio no fundo do mar ao longo de quase 120 milhões de anos do ini­cio da era Paleoza³ica, uma anãpoca que promoveu o mais rápido desenvolvimento e diversificação da vida complexa e multicelular na história da Terra.

"a‰ inanãdito ter tanto da história da Terra em um são lugar", disse o cientista geola³gico da Universidade de Stanford Erik Sperling, autor principal de um estudo de 7 de julho detalhando as descobertas da equipe na Science Advances . A maioria das formações rochosas da Era Paleoza³ica foram quebradas por forças tecta´nicas ou erodidas ao longo do tempo. "Nãohánenhum outro lugar no mundo que eu conhea§a onde vocêpossa estudar um registro tão longo da história da Terra, onde basicamente não hámudança em coisas como profundidade da águaou tipo de bacia."

O oxigaªnio era escasso nas a¡guas profundas deste e de outros oceanos no ini­cio do Paleoza³ico, cerca de 541 milhões de anos atrás. Permaneceu escasso atéo Devoniano, cerca de 405 milhões de anos atrás, quando, em um piscar geola³gico - não mais do que alguns milhões de anos - o oxigaªnio provavelmente disparou para na­veis pra³ximos aos dos oceanos modernos e a diversidade da vida na Terra explodiu. Peixes grandes e predadores apareceram. Samambaias e cona­feras primitivas marcharam atravanãs de continentes anteriormente governados por bactanãrias e algas. Libanãlulas levantaram voo. E tudo isso depois de quase quatro bilhaµes de anos de paisagens terrestres virtualmente estanãreis.

Os cientistas hámuito debatem o que pode ter causado a drama¡tica mudança de um mundo com pouco oxigaªnio para um mais oxigenado, que poderia sustentar uma rede diversificada de vida animal. Mas, atéagora, tem sido difa­cil determinar o momento da oxigenação global ou o estado de fundo de longo prazo dos oceanos e da atmosfera do mundo durante a era que testemunhou a chamada explosão de vida cambriana e a primeira da Terra " Big Five "extinções em massa, cerca de 445 milhões de anos atrás, no final do Ordoviciano.

"Para fazer comparações ao longo dessas grandes áreas de nossa história e entender as tendaªncias de longo prazo, vocêprecisa de um registro conta­nuo", disse Sperling, professor assistente de ciências geola³gicas na Escola de Ciências da Terra, Energia e Ambientais de Stanford (Stanford Earth) .

Com a permissão das comunidades Na Cho Nyak Dun e Tetlit Gwitch'in em Yukon, a equipe de Sperling, que inclua­a pesquisadores do Dartmouth College e do Yukon Geological Survey, passou três veraµes no local do rio Peel. Chegando de helica³ptero, a equipe de pesquisa cortou arbustos com facaµes ao lado de corredeiras de Classe VI para coletar centenas de amostras de rocha do tamanho de um punho de mais de um quila´metro de camadas intercaladas de xisto, xisto e lamito calca¡rio.

De volta ao laboratório de Sperling em Stanford, um pequeno exanãrcito de estudantes de graduação e pós-graduação trabalhou durante cinco veraµes para ajudar a analisar os fa³sseis e produtos químicos enterrados nas rochas. "Passamos muito tempo dividindo rochas abertas e olhando para fa³sseis de grapta³litos", disse Sperling. Como os grapta³litos desenvolveram uma vasta gama de formas corporais reconheca­veis com relativa rapidez, as marcas em forma de la¡pis deixadas pelos fa³sseis dessas criaturas marinhas que vivem em cola´nias fornecem aos gea³logos uma maneira de datar as rochas em que são encontrados.

Depois que os pesquisadores terminaram de identificar e datar fa³sseis de grapta³litos, eles moeram as rochas em um moinho, mediram ferro, carbono, fa³sforo e outros elementos no pa³ resultante para avaliar as condições do oceano na hora e no local onde as camadas se formaram. Eles analisaram 837 novas amostras do site Peel River, bem como 106 novas amostras de outras partes do Canada¡ e 178 amostras de todo o mundo para comparação.

Os dados mostram que na­veis baixos de oxigaªnio , ou ana³xia, provavelmente persistiram nos oceanos do mundo por milhões de anos a mais do que se pensava anteriormente - bem no Faneroza³ico, quando as plantas terrestres e os primeiros animais começam a se diversificar. "Os primeiros animais ainda viviam em um mundo com pouco oxigaªnio", disse Sperling. Ao contra¡rio de suposições antigas, os cientistas descobriram que os oceanos paleoza³icos também eram surpreendentemente livres de sulfeto de hidrogaªnio, uma toxina respirata³ria frequentemente encontrada nas regiaµes ana³xicas dos oceanos modernos.

Quando o oxigaªnio finalmente subiu em ambientes marinhos, aconteceu exatamente quando uma planta maior e mais complexa decolou. "Ha¡ muito debate sobre como as plantas impactaram o sistema terrestre", disse Sperling. "Nossos resultados são consistentes com a hipa³tese de que conforme as plantas evolua­ram e cobriram a Terra, elas aumentaram os nutrientes para o oceano , levando a  oxigenação." Nessa hipa³tese, o influxo de nutrientes para o mar teria dado um impulso a  produtividade prima¡ria, uma medida de quanto rapidamente as plantas e algas absorvem dia³xido de carbono e luz solar, transformando-os em nova biomassa - e liberando oxigaªnio no processo.

A mudança provavelmente matou os grapta³litos. "Embora mais oxigaªnio seja realmente bom para muitos organismos, os grapta³litos perderam o habitat de baixo oxigaªnio que era seu refaºgio", disse Sperling. "Qualquer mudança ambiental tera¡ vencedores e perdedores. Os grapta³litos podem ter sido os perdedores."