5 de mar de 2015

Nosso planeta em movimento: Como se formou a atmosfera da Terra?

O nosso planeta formou-se há cerca de 5 bilhões de anos. A história da atmosfera da Terra anterior a um bilhão de anos atrás é muito pouco compreendida. A atmosfera atual que envolve a Terra é algumas vezes chamada de "terceira atmosfera". Com isso os pesquisadores tentam distinguir a atual composição química que ela possui das duas composições notavelmente diferentes que ela já possuiu.


A primeira atmosfera 

Nos primeiros 500 milhões de anos da existência da Terra, possivelmente existiu uma densa atmosfera. Essa atmosfera original que envolvia o nosso planeta nos primórdios de sua formação era formada principalmente por hidrogênio e hélio. Provavelmente ela surgiu a partir dos vapores e gases que foram expelidos pelo interior do nosso planeta durante o seu período de desgasificação. 

O calor proveniente do Sol e da crosta, ainda derretida, do nosso planeta dissipou essa atmosfera. 

A segunda atmosfera 

Há aproximadamente 3,5 bilhões de anos a superfície do nosso planeta já havia esfriado suficientemente para que fosse formada uma crosta sobre ele. Essa crosta ainda era composta por inúmeros e imensos vulcões que continuamente liberavam vapor, dióxido de carbono e amônia. Isso conduziu à formação da "segunda atmosfera" da Terra. Ela era constituída principalmente por dióxido de carbono e vapor d'água. Havia algum nitrogênio nela mas praticamente nenhum oxigênio. 

No entanto, algumas simulações sugeriram que essa segunda atmosfera pode ter tido muito mais nitrogênio do que o imaginado anteriormente, talvez até cerca de 40% desse elemento químico. 

Pesquisas mostram que a segunda atmosfera da Terra teve 100 vezes mais gás do que vemos na atmosfera atual do nosso planeta. 

Acredita-se de modo geral que o efeito estufa, causados pelos altos níveis de dióxido de carbono presentes na atmosfera terrestre, foi o responsável por evitar que o nosso planeta congelasse.

A terceira atmosfera 

Durante alguns bilhões de anos que se seguiram, o vapor de água existente na atmosfera se condensou formando chuvas e os oceanos, que começaram a dissolver o dióxido de carbono. Aproximadamente 50% do dióxido de carbono existente foi absorvido nos oceanos nessa época. 

Um dos tipos de bactérias mais antigos que sabemos ter existido na Terra são as chamadas cianobactérias. Até hoje elas são muito comuns no nosso planeta. 

Evidências fósseis indicam que as cianobactérias existiram há aproximadamente 3,3 bilhões de anos e foram os primeiros organismos fototrópicos evoluídos que produziram oxigênio. Essas bactérias seriam responsáveis pela conversão inicial da atmosfera da Terra de um estado anóxico (com baixo teor de oxigênio) para um estado com muito oxigênio. Sendo as primeiras a realizar a fotossíntese, essas bactérias foram capazes de converter o dióxido de carbono em oxigênio, desempenhando o papel principal na oxigenação da nossa atmosfera. Havia, provavelmente, uma quantidade muitíssimo maior de dióxido de carbono na atmosfera da Terra quando ela foi formada mas, ao longo do tempo, este dióxido de carbono foi quase todo incorporado nas rochas carbonadas embora uma parte menor dele tenha sido dissolvida nos oceanos e consumido pelas plantas vivas. 

As plantas fotossintetizadoras evoluíram e converteram mais dióxido de carbono em oxigênio. Ao longo do tempo o excesso de carbono ficou aprisionado nos combustíveis fósseis, rochas sedimentares (rochas calcárias) e nas conchas dos animais. 

Um ponto muito interessante do ponto de vista químico é a presença de oxigênio livre na atmosfera. O oxigênio é um gás muito reativo e sob circunstâncias "normais" se combina rapidamente com outros elementos. 

Deste modo, sabemos que o oxigênio existente na atmosfera da Terra é produzido e mantido por processos biológicos que ocorrem no nosso planeta. Sem a vida não haveria oxigênio livre. 

Conforme o oxigênio foi liberado ele reagiu com a amônia e criou o nitrogênio. Além disso, outras bactérias converteram amônia em nitrogênio. 

As formas de vida existentes da Terra foram modificando a composição da atmosfera durante os seus processos evolutivos. A medida que mais plantas foram surgindo o nível de oxigênio aumentou significativamente ao mesmo tempo em que o nível de dióxido de carbono diminuiu. A princípio o oxigênio combinou com vários elementos existentes, tais como o ferro, mas finalmente ele foi se acumulando na atmosfera. Isso ocasionou extinções em massas dos seres vivos e uma posterior evolução. Com o aparecimento de uma camada de ozônio (ozônio é um alótropo do oxigênio) as formas de vida já existentes ficaram melhor protegidas da radiação ultravioleta proveniente do Sol e que incidia sobre o nosso planeta. Essa atmosfera, formada basicamente por oxigênio e nitrogênio, é a chamada "terceira atmosfera" da Terra. A tectônica de placas e os processos biológicos que ocorrem na Terra mantém agora um fluxo contínuo de dióxido de carbono tirado da atmosfera para estes vários "sorvedouros" e que mais tarde retorna para ela de novo.


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