quinta-feira, novembro 19, 2009

Os Novos Conhecimentos: a Temperatura da Terra



Disse que dispúnhamos de dois novos conhecimentos que nos habilitariam a ir mais longe na compreensão da Evolução da Vida; um já foi apresentado, o de que a Vida dispõe, nas suas mais ínfimas formas, em cada célula, de ICV, ou seja, de Inteligência, que é a capacidade de resolver problemas novos, de Conhecimento, que é o conjunto das soluções dos problemas resolvidos, e de Vontade, que é a capacidade de tomar decisões.

Agora vamos falar do outro: a variação da temperatura da Terra ao longo do tempo.

A figura acima, publicada nest post, apresenta a curva da temperatura terrestre que decorre da teoria da Evanescência e assinala alguns acontecimentos relevantes na história da Vida. Esta curva não é conhecida da Ciência (a não ser o risquinho verde na ponta direita, que é a temperatura da Terra nos últimos 100 milhões de anos estimada por Crowley). Segundo a Física actual, o modelo que traduz a história térmica da Terra é o Snowball Earth, segundo o qual a Terra esteve congelada até há uns 500 milhões de anos, em consequência da radiação do Sol ser tanto menor quanto mais jovem a estrela (curiosamente, esta relação com a radiação solar teórica desapareceu da teoria, e o congelamento permanente da superfície transformou-se em episódios de glaciação global).

As evidências geológicas e biológicas a favor duma Terra quente e não duma Terra fria são esmagadoras, sendo a teoria do efeito de estufa pelo CO2, que serve agora tão convenientemente de suporte aos modelos do aquecimento global, uma tentativa falhada de explicação de tão extraordinária evidência. Sabiam que a origem da teoria do CO2 foi a necessidade de explicar o passado quente da Terra?

No artigo da Nature que citamos aqui, é publicado o seguinte gráfico da temperatura dos oceanos no passado:

Este gráfico apresenta as temperaturas máximas de proteínas ancestrais reconstruídas (EF = elongation factor) sobreposto a curvas obtidas por análise de isótopos de oxigénio. Como se pode ver, estas temperaturas são extremamente altas, impossíveis de explicar pela física actual. E este é apenas um dos muitos testes que indicam consistentemente temperaturas muito altas no passado terrestre.

A estimação da temperatura a partir dos dados geológicos e biológicos tem cometido recorrentemente um erro básico: presumir que a temperatura de ebulição da água é de 100 ºC. Ora isso só é verdade à pressão atmosférica actual; numa Terra mais quente, o vapor de água aumenta a atmosfera e a pressão, elevando consideravelmente o ponto de ebulição. Se estes estudos atendessem ao aumento de pressão que decorre necessariamente de uma temperatura mais alta, os valores de temperatura obtidos seriam mais altos, provavelmente em plena conformidade com a curva que apresentei.

Os autores do citado trabalho concluem que:

Our results suggest that early life lived at an environmental temperature similar to those of today’s hot springs. Particular geological theory and evidence suggest that the ancient ocean also had temperatures similar to those of hot springs.”

As «hot springs» são fontes de água aquecida por geotermia; especialmente relevantes para este efeito são as submarinas, que suportam formas de vida que não dependem do Oxigénio, a temperaturas que chegam a ultrapassar os 100 ºC, possíveis porque a essa pressão o ponto de ebulição da água é muito acima dos 100ºC.

Portanto, independentemente de considerarmos ou não a teoria da Evanescência, a vida surgiu e evoluiu em temperaturas insuportáveis para as formas de vida correntes de hoje; e se pensarmos que, por exemplo, o Homem não poderia existir quando os dinossáurios dominavam a Terra porque as condições de temperatura e humidade seriam insuportáveis (a 40ºC de temperatura, os 100% ou quase de humidade relativa tornariam inútil o nosso sistema de arrefecimento), e que isto ocorreu há menos de 3% da idade da Terra, começamos a suspeitar que o calendário da evolução da Vida foi escrito pela evolução da temperatura terrestre.

Isto nunca foi considerado na análise da Evolução. E tem consequências da maior importância.

Sugiro, para os mais interessados, a leitura dos 3 posts publicados sobre o assunto antes de avançarmos; além dos dois já indicados há mais este. Se seleccionarem a etiqueta «Evolução da Vida», estão os três seguidos em Janeiro / Fevereiro de 2008.

17 comentários:

ejsantos disse...

Caro Alf
Pelo que li, vou ter que fazer umas revisões (profundas) àquilo que aprendi sobre biologia e evolução, quando era aluno do liceu.
Vivendo e aprendendo...

antonio - o implume disse...

"o calendário da evolução da Vida foi escrito pela evolução da temperatura terrestre"

Tão óbvio que até dói! Como ser escutado nesse caso?

alf disse...

ejsantos
eu também ando a fazer umas revisões rsrsrs... o que são géneros, espécies, etc...

alf disse...

antónio

pois é, este mundo anda todo ao contrário, o que é óbvio ninguém vê ou escuta, ocupados como andamos a escutar o que não deve ser escutado...

Diogo disse...

Bom, temos Inteligência, Conhecimento e Vontade. Temos também Temperaturas elevadas. E agora?

alf disse...

Diogo

bem, já temos muita coisa que o Darwin não tinha; será que conseguimos ir mais longe do que ele?

Joaninha disse...

Alf, meu caro...

Gostei muito, fiquei curiosa, fico à espera do resto.

Desculpa as longas ausencias mas o curso rouba-me muito tempo.

beijos

alf disse...

Joaninha, obrigado, eu sei como ficamos sem tempo nessas alturas. Eu também ando sem tempo, já devia ter publicado mais posts mas ainda ando ocupado a acabar outra coisa e a minha cabeça já só quer tratar de um assunto de cada vez.

Olha, fico à espera que acabes o curso para acelerar o ritmo dos posts rsrsrsr... é que não quero que percas pitada!

Anónimo disse...

Alf, questão da temperatura tem sido muito polémica nos últimos tempos e parece que está para ser muito mais nos próximos dias. O papel da temperatura na evolução é evidente, as cinco glaciações que a terra atravessou, foram excelentes crivos da evolução.
Seria interessante perceber se existe alguma periodicidade no aparecimento das glaciações.

alf disse...

anónimo

As glaciações são um fenómeno muito recente à escala geológica; mais do devido às glaciações, os processos de modificação biológica que têm ocorrido são sobretudo devidos ao problema do esgotamento do CO2 - as plantas desenvolveram novos processos de fotossíntese que funcionam com níveis de CO2 mais baixos e os animais de grande porte tornaram-se inviáveis pelo decréscimo da vegetação resultante dos baixos níveis de CO2. Abaixo de 180 ppm de CO2, a vida entra em extinção porque parte da vegetação deixa de crescer.

Se os níveis actuais de CO2 forem reduzidos para os níveis pré-industriais, a produção agrícola e florestal sofrerá um forte descréscimo (excepto a de estufas, em atmosferas enriquecidas em CO2).

Quanto Às glaciações: à medida que a Terra vai arrefecendo por se ir afastando do Sol, o processo de glaciação vai-se acentuando. Mas trata-se de um processo oscilatório - quando a massa de gelo cresce, reflecte o calor do sol e aumenta o arrefecimento; por outro lado, a calote gelada isola o fluxo térmico do interior da Terra, o que faz a temperatura do solo por baixo do gelo subir e começar a derreter o gelo por baixo.

Há uma altura em que os glaciares começam a recuar e este processo aumenta agora a absorção do calor solar e aumenta a temperatura da Terra e o recuo dos glaciares.

Este processo oscilatório irá tendo amplitude crescente, ou seja, o pico de glaciação será cada vez maior, à medida que a Terra se vai afastando do Sol. Dentro de uns milhões de anos (muitos) a Terra ficará congelada.

Sobre este processo oscilatório, há ainda a considerar a variação da energia radiada pelo Sol. Esta varia nos ciclos de 11 anos, estes variam em ciclos de cerca de 100 anos, e há mais ciclos; e há ainda fenómenos violentos do Sol que reiniciam o processo cíclico.

Actualmente, o Sol está numa fase descrescente da sua actividade, com a duração aproximada de 40 a 50 anos, sendo por isso que a Terra está a arrefecer, a que se seguirá um período de aquecimento que deverá ser mais acentuado que o que terminou no fim do séc passado, porque este ciclo de 100 anos está sobre um processo de lenta actividade crescente; dentro de alguns séculos este processo de lento crescimento terminará bruscamente, a actividade solar sofrerá um descréscimo acentuado e uma nova era glaciar ocorrerá.

A maior parte do que lhe digo deve parecer-lhe fantasia mas a seu tempo verá que não. Obrigado pela sua participação.

João disse...

Alf

O que escreve não me parece fantasia, mas tenho de discordar de algumas coisas que diz, assim quando diz que as glaciações são um fenomeno relativamente recente à escala geológica, aí discordo em absoluto, o registo da primeira galiação tem certa de 3100 mil milhões de anos. Julgo que quando afirma que são recentes, se estaria a referir às glaciações do quaternário, essas sim, muito recentes e que deixaram a sua marca na Serra da Estrela.

Quanto à calote de gelo isolar o fluxo termico que ao concentrar-se na base das massas geladas e as faz descongelar, bom a mim parece-me o contrário, o permafroste é uma "cunha" de gelo até algumas largas dezenas de profundidade, se a concetração de calor fosse como diz, nunca teriamos um permafroste tão profundo.

O resto no geral concordo.

E peço desculpa por ter entrado como anonimo anteriormente

alf disse...

João

Segundo a Física actual, a Terra teria de ter estado congelada até há cerca de 500 milhões de anos; isto porque a energia radiada por uma estrela, de acordo com a teoria estelar, aumenta com a idade desta. Ou seja, no passado o sol radiava menos energia e essa energia não era suficiente para elevar a temperatura da Terra acima do ponto de congelação.

Em conformidade, os físicos elaboraram a teoria da Snowball Earth, que era a teoria de que a Terra esteve congelada. E foram à procura de evidências. Encontrarm uns vestígios semelhantes aos deixados para trás pelos glaciares e colocaram a hipótese de serem marcas de glaciações. Dai essa suposta glaciação de há 3100 milhões de anos

Mas hoje já ninguém leva a sério a teoria da snowball earth, é uma completa impossibilidade. As provas de que a temperatura da Terra foi sempre a subir em direcção ao passado são esmagadoras. Essa que apresento neste post da temperatura das proteínas é só uma das últimas. Como pode ver nela, nessa altura a água estava perto da temperatura de ebulição - que era muito mais alta que os 100 ºC porque a pressão atmosférica era muito maior, a Terra é como uma panela de pressão.

É por isso que nasce a teoria do Aquecimento Global - como explicar as elevadas temperaturas do passado? Como os níveis de CO2 também são sempre a subir em relação ao passado, os geólogos pesquisaram se haveria uma associação. Não há, também já se sabe, até porque o passado de Marte também foi muito mais quente que o presente e não tinha CO2 para efeito de estufa.


Quanto ao permafrost:
a resistência térmica da crusta é elevada. SE houver um arrefecimento superficial, a água infiltrada vai congelar e não é o fluxo do calor que vem do interior que o vai contrariar - temos duas fontes de temperatura, uma exterior e uma interior; mas a interior encontra-se a uma distância, ou seja, resistência, muito maior. Assim, no inverno, o permafrost pode atingir 300 m de profundidade. Mas também não atinge mais porque a partir daí já o fluxo térmico do interior se torna maior que o da superfície.

Quando se dá uma glaciação, forma-se uma espessa camada de gelo por cima do solo. Esta camada vai isolar a fonte exterior e alterar o ponto de equilíbrio dos fluxos - a resistência para a fonte exterior torna-se maior do que a para a fonte interior.

O permafrost é um fenómeno das zonas onde não há gelo permanente.

Além disso, quando a massa de gelo é vasta, a temperatura do interior da Terra vai subir porque não há escoamento suficiente da energia produzida pelos processos radioactivos que ocorrem no interior.

Ainda bem que tem nome, não que seja importante ser ou não anónimo, apenas para o distinguir de outras pessoas que podem surgir como anónimas a dizerem coisas contrárias ao seu pensamento. E é sempre, de facto, mais simpático termos um nome, seja ele qual for.

João disse...

Alf

Desta vez não discordo em nada do que diz. Quando levantei a questão das glaciações foi com a intenção de focalizar a atenção na forma como as glaciações se sucederam entre o Proterozoico e o Quaternário. Perceber se isto aconteceu de uma forma aleatória ou não, era importante para a humanidade. Julgo que esse conhecimento ia libertar as pessoas do sentimento de culpa que lhes estão a inculcar a respeito do estafado aquecimento global.

susana disse...

Pois hoje li este post com atenção e senti-me... tão ignorante... Há aqui claramente uma tentativa de simplificar a linguagem científica, mas eu teria de fazer umas quantas perguntas para perceber alguns conceitos. A minha Biologia não andou muito por aqui. Já sou uma Milie, a rapariguinha dos tempos modernos... Novos "pogamas" e putos mal esducados começaram na minha geração.
Acho que tenho que estudar... mais.

alf disse...

Susana

Não, não é ignorancia sua... não se esqueça que eu sou um viajante do futuro, trago outros saberes!!! Se lhe interessa o assunto, e tiver tempo e paciência, o melhor será clicar na etiqueta «origem da vida» ou «evolução da vida» e passar os olhos pelos posts.

E se quiser pôr questões, não se intimide - as suas dúvidas são as mesmas de muitos outros leitores. eles e eu ficamos gratos por todas as dúvidas, mesmo que já respondidas noutras posts - isto é um blogue, não é um livro, não está suposto as pessoas terem lido todos os posts anteriores nem está suposto terem conhecimentos dos assuntos. Nem interessa: só quem NÃO tiver a chávena cheia pode ainda beber deste conhecimento...

susana disse...

Obrigada alf! Já temos um ponto em comum então: não há que ter medo da ignorância. Para já não vou fazer perguntas. Assim que o tempo mo permitir vou dar um saltinho aos posts que refere. É que não gosto nada das minhas ignorâncias. Irritam-me. ;)
Hã... e gosto da biologia. Em tempos de 12º ano estive com os amores divididos entre a Biologia e o Despoto. O apelo do microscópio...

alf disse...

Susana

É isso, temos de ter vários amores nesta vida, não é divisão, é plenitude. O tempo é que é curto, mas temos de cuidar de todos os nossos amores.