Os ecossistemas ocidentais e orientais da Austrália são hotspots de biodiversidade, separados por um interior desértico seco. No entanto, milhões de anos atrás, muitas espécies vagavam mais livremente entre habitats conectados em todo o continente.

Nossa nova pesquisa, publicada na Geophysical Research Letters, fornece informações sobre as antigas mudanças climáticas que moldaram nossas paisagens e ecossistemas modernos.

Desenvolvemos uma nova forma de reconstruir o tempo dos grandes episódios de seca nos continentes do nosso planeta. Este trabalho ajuda a obter conhecimento sobre terras áridas que são particularmente afetadas pelas tensões climáticas atuais.

Ocultas sob a planície “enferrujada” de Nullarbor, em antigas areias de praia com padrões, encontram-se pistas de distúrbios climáticos do passado que moldaram nosso mundo moderno. Crédito: Iluka Resources, fornecido pelos autores

Bilhões de pessoas vivem em terras áridas

As terras áridas cobrem quase metade da superfície terrestre da Terra e abrigam cerca de 3 bilhões de pessoas. Secas dramáticas e recordes estão ocorrendo cada vez mais em todo o mundo.

Como o continente habitado mais seco, a Austrália (70% é considerada árida ou semiárida) também enfrenta muitos desafios, incluindo secas e incêndios florestais. Compreender a história das regiões secas e sua resposta às mudanças climáticas do passado é importante para mitigar o impacto do aquecimento futuro do nosso planeta.

A Planície de Nullarbor, no sul da Austrália, cobre uma área do tamanho da Grã-Bretanha (aproximadamente 200 mil quilômetros quadrados). No entanto, ela é totalmente diferente em quase todos os outros aspectos: extremamente plana, com muito pouca chuva e quase sem árvores. Essas condições e seu tamanho fazem da Planície de Nullarbor uma “barreira biogeográfica” natural, separando ecossistemas ricos e diversos no oeste e no leste da Austrália.

Hoje, a empoeirada Planície de Nullarbor tem pouca semelhança com seu passado vibrante. Antes de cerca de 14 milhões de anos atrás, ela era coberta pelo oceano e abrigava recifes. Mais recentemente, teria sido um lar exuberante para um zoológico exótico, incluindo os maiores cucos do mundo.

A secagem de Nullarbor

Sabemos que a Terra está em constante evolução, mas muitas vezes não temos uma ideia exata de quando ocorreram mudanças ambientais no passado distante. Felizmente, alguns minerais que registram eventos climáticos passados ​​podem ser datados.

Para a maioria das pessoas, a ferrugem é algo que se deseja evitar, pois danifica nossos carros, cercas e utensílios de aço. Mas a ferrugem pode ser útil para entender as mudanças climáticas. Em nosso trabalho, usamos um mineral contendo ferro chamado goethita – a parte principal da ferrugem – para destravar o tempo de secagem em Nullarbor.

Encontramos goethita em rochas cerca de 25 metros abaixo da Planície de Nullarbor. Essas rochas marcam o nível anterior das águas subterrâneas. Ao datar a idade dos minerais de goethita, podemos entender como os níveis das águas subterrâneas no passado mudaram em resposta às mudanças climáticas.

Imagens de microscópio eletrônico de varredura de rochas ricas em ferro usadas para nossa nova pesquisa. As características químicas e texturais dessas rochas contêm muitas informações sobre a complexa história climática da Planície de Nullarbor. Crédito: Maximilian Dröllner, fornecido pelos autores

Ligação cortada

Disparamos um feixe de laser em pequenos pedaços de goethita, aproximadamente do tamanho de um grão de sal, para liberar seus blocos de construção atômicos. Em seguida, medimos os isótopos de hélio – variantes do hélio – que se acumularam desde a formação do mineral. Isso nos forneceu uma espécie de “relógio”.

Calculamos que as águas subterrâneas diminuíram drasticamente na Planície de Nullarbor entre 2,4 milhões e 2,7 milhões de anos atrás – ao mesmo tempo que ocorreu um período de resfriamento global.

À medida que o clima mudou, a secagem mudou os ecossistemas locais, criando efetivamente um muro para muitas espécies. À medida que grandes áreas da Austrália mudaram de floresta para pastagens secas, o habitat e a disponibilidade de alimentos diminuíram para muitas espécies.

Significativamente, essa barreira cortou a ligação outrora contínua entre as espécies do sudoeste e do sudeste da Austrália.

Dupla separada com uma ancestralidade compartilhada. À esquerda, a cacatua-de-carnaby (Calyptorhynchus latirostris), e à direita, a cacatua-fúnebre (Calyptorhynchus funereus). Crédito: Modificado a partir de kookr/flickr e jean_hort/flickr. CC BY-NC

Divisão das espécies

A evolução de muitas espécies familiares foi influenciada por essa separação. Há a cacatua-fúnebre de cauda amarela do sudeste da Austrália com bochechas amarelas, e a cacatua-de-carnaby com bochechas brancas no sudoeste. Geneticamente, essas duas cacatuas são parentes próximas, mas hoje vivem a milhares de quilômetros de distância.

Através do isolamento, a secagem de Nullarbor desempenhou um papel fundamental na criação da riqueza de espécies do sudoeste da Austrália. Essa região é um dos apenas 35 hotspots de biodiversidade na Terra e abriga mais de 6 mil espécies nativas, muitas delas não encontradas em nenhum outro lugar.

Medir as escalas de tempo das paisagens secas é importante para a biologia da conservação. Muitas espécies nativas já estão enfrentando ou enfrentarão problemas existenciais devido às mudanças climáticas e à degradação do habitat – incluindo a icônica cacatua-de-carnaby.

Ao longo de sua história, a Planície de Nullarbor passou por transformações notáveis: antes um oceano, depois uma paisagem exuberante e agora uma extensão empoeirada onde inúmeras espécies se separaram dramaticamente. Crédito: Maximilian Dröllner, fornecido pelos autores

Uma história trancada em minerais

Ao estudarmos os minerais formados durante o declínio das águas subterrâneas, melhoramos nossa compreensão do passado de nosso continente e de sua biosfera. Esses minerais se formam como resultado direto da secagem continental, muitas vezes em sedimentos com fósseis de interesse.

Anteriormente, muitas vezes dependíamos de informações indiretas, como a química dos sedimentos marinhos, para datar os processos da paisagem continental.

De forma mais ampla, ter informações sobre o tempo de eventos de secagem anteriores também pode ajudar a testar teorias sobre a evolução humana. A mudança de paisagens e a seca extrema provavelmente foram importantes para o desenvolvimento de nossa própria espécie.

Determinar o momento da mudança ambiental permite que os cientistas vejam como esses eventos impactaram a biodiversidade e a evolução das espécies ao longo do tempo. Estudar o passado também é vital para entender como a Terra responde às mudanças climáticas. Se entendermos como os ecossistemas secam, podemos desenvolver estratégias para limitar os danos.

* Maximilian Dröllner é pesquisador associado na Universidade Curtin (Austrália); Chris Kirkland é professor de Geocronologia na Universidade Curtin; Milo Barham é professor associado de Ciências da Terra e Planetárias na Universidade Curtin.

** Este artigo foi republicado do site The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original aqui.