16/07/2021 - 10:27
Dezenas de milhões de anos atrás, tubarões-tigres caçavam nas águas da Península Antártica, deslizando sobre um próspero ecossistema marinho no fundo do mar.
Tudo o que resta deles hoje são seus dentes pontiagudos, mas esses dentes contam uma história.
Eles estão ajudando a resolver o mistério de por que a Terra, cerca de 50 milhões de anos atrás, começou a mudar de um clima de “estufa” que era mais quente do que hoje para condições de “fábrica de gelo” mais frias.
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Pistas na Antártida
Muitas teorias sobre essa mudança climática se concentram na Antártida. Há evidências geológicas de que tanto a Passagem de Drake, entre a América do Sul e a Península Antártica, quanto a Passagem da Tasmânia, entre a Austrália e a Antártida Oriental, se alargaram e se aprofundaram durante esse período, conforme as placas tectônicas da Terra se moviam. As passagens mais largas e profundas teriam sido necessárias para que as águas dos principais oceanos se unissem e se formasse a Corrente Circumpolar Antártica. Essa corrente, que flui ao redor da Antártida hoje, retém as águas frias do Oceano Antártico, mantendo a Antártida fria e congelada.
A agora extinta espécie de tubarão-tigre Striatolamia macrota já foi uma constante nas águas ao redor da Península Antártica e deixou dentes fósseis primorosamente preservados no que hoje é a Ilha Seymour, perto da ponta da península.
Ao estudarmos a química preservada nesses dentes de tubarão, meus colegas e eu encontramos evidências de quando a passagem de Drake foi aberta, o que permitiu que as águas dos oceanos Pacífico e Atlântico se misturassem, e como era a sensação da água na época. As temperaturas registradas nos dentes do tubarão são algumas das mais quentes para as águas antárticas e confirmam simulações climáticas com altas concentrações atmosféricas de dióxido de carbono.
Oxigênio capturado em dentes muito afiados
Os tubarões-tigres têm dentes afiados que se projetam de sua mandíbula para agarrar a presa. Um único tubarão possui centenas de dentes em várias fileiras. Ao longo da vida, ele perde milhares de dentes à medida que novos crescem.
Informações ambientais importantes são codificadas na química de cada dente e ali preservadas ao longo de milhões de anos.
Por exemplo, a camada externa do dente de um tubarão é composta por uma hidroxiapatita esmaloide, semelhante ao esmalte dos dentes humanos. Ela contém átomos de oxigênio da água em que o tubarão viveu. Analisando o oxigênio, podemos determinar a temperatura e a salinidade da água circundante durante a vida do tubarão.
Os dentes da Ilha Seymour mostram que as águas da Antártida – pelo menos onde os tubarões viviam – permaneceram mais quentes por mais tempo do que os cientistas estimaram.
Outra pista vem do elemento neodímio, que adsorve e substitui outros elementos no esmalte externo do dente durante a fossilização inicial. Cada bacia oceânica tem uma proporção distinta de dois isótopos de neodímio diferentes com base na idade de suas rochas. Observar a proporção entre os dentes do tubarão nos permite detectar as fontes de água onde o tubarão morreu.
Se as condições forem estáveis, a composição do neodímio não mudará. No entanto, se a composição do neodímio mudar nos dentes fósseis ao longo do tempo, isso indica mudanças na oceanografia.
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Tubarões grandes, água quente
Estudamos 400 dentes da Ilha Seymour, de todas as idades de tubarão, juvenil a adulto, de indivíduos que viveram entre 45 milhões a 37 milhões de anos atrás. A combinação do tamanho do dente e da química rendeu algumas pistas surpreendentes sobre o passado.
Alguns dos dentes eram extremamente grandes, sugerindo que esses antigos tubarões-tigres da Antártida eram maiores do que seu parente atual tubarão-touro, Carcharias taurus, que pode atingir cerca de 3 metros de comprimento.
Além disso, as temperaturas da água em que os tubarões viviam eram mais altas do que os estudos anteriores envolvendo conchas de moluscos da Antártida sugeriam. É possível que a diferença fosse entre as águas mais próximas da superfície e mais profundas no fundo do mar, ou os tubarões cujos dentes encontramos podem ter passado parte de suas vidas na América do Sul.
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Migração no passado
Os tubarões-touros de hoje rastreiam as águas quentes. Na costa dos EUA, eles passam o verão e o início do outono entre o litoral de Massachusetts e Delaware. No entanto, quando as águas esfriam, migram para o litoral da Carolina do Norte e da Flórida. Como seus dentes se formam continuamente e avançam quase como uma esteira rolante, existem alguns dentes dentro da mandíbula que representam um habitat diferente daquele onde vive um tubarão. É possível que os antigos tubarões-touros também tenham migrado. Quando as águas da Antártida esfriaram, eles se dirigiram para o norte, para águas mais quentes em latitudes mais baixas.
Os dentes sugeriram que a temperatura da água dos tubarões era semelhante às temperaturas da água onde os tubarões-tigres modernos podem ser encontrados hoje. As concentrações de dióxido de carbono também eram três a seis vezes maiores do que hoje, então os cientistas esperariam temperaturas ampliadas nas regiões.
Finalmente, o neodímio nos dentes fósseis do tubarão-tigre fornece a evidência química mais antiga de água fluindo pela Passagem de Drake que se alinha com a evidência tectônica. O momento inicial da abertura da Passagem Drake, combinado ao efeito de resfriamento retardado, indica que há interações complexas entre os sistemas da Terra que afetam as mudanças climáticas.
E quanto a seus primos do norte?
Tubarões-tigres foram encontrados em todo o mundo durante o Eoceno. Isso sugere que eles sobreviveram em uma ampla variedade de ambientes. No Oceano Ártico, por exemplo, eles viviam em águas salobras que são menos salgadas do que o oceano aberto 53 milhões a 38 milhões de anos atrás e eram muito menores do que seus primos do sul da Antártida.
As diferenças na salinidade do habitat dos tubarões-tigres e no tamanho dos tubarões também aparecem no Golfo do México nessa época. Essa faixa de tolerância ambiental é um bom presságio para a sobrevivência dos modernos tubarões-tigres à medida que o planeta se aquece novamente. Infelizmente, o ritmo de aquecimento hoje é mais rápido e pode estar além da capacidade de adaptação do tubarão-tigre.
* Sora Kim é professora assistente de paleoecologia na Universidade da Califórnia em Merced (EUA).
** Este artigo foi republicado do site The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original aqui.