Quando a vida microbiana colonizou o sistema hidrotermal da estrutura de impacto de Lappajärvi

Há cerca de 78 milhões de anos, um asteroide com 1,6 km de diâmetro embateu no local que hoje corresponde à Finlândia, escavando uma cratera com 23 km de largura e aproximadamente 750 m de profundidade. O choque foi devastador e deixou o embasamento rochoso sob a cratera intensamente fraturado, dando origem a um sistema hidrotermal: água aquecida a circular por uma rede de fendas e minerais recém-formados.

Observações feitas noutros locais de impacto sugerem que, após uma colisão, a vida pode instalar-se na rocha estilhaçada e na água quente que a atravessa. O problema é que, apesar desses indícios, datar com precisão o momento exacto em que essa colonização ocorreu tem sido, até agora, extremamente difícil.

Um estudo recente resolveu esse ponto em aberto ao determinar, pela primeira vez, quando a vida microbiana passou a habitar o sistema hidrotermal subterrâneo associado à estrutura de impacto de Lappajärvi.

O estudo e a pergunta que faltava responder

A investigação, intitulada “Colonização microbiana profunda durante a circulação hidrotermal gerada por impacto na estrutura de impacto de Lappajärvi, Finlândia”, foi publicada na revista Comunicações da Natureza. O primeiro autor é Jacob Gustafsson, doutorando na Universidade de Lineu (Suécia).

“Esta investigação é incrivelmente entusiasmante, porque liga os pontos pela primeira vez.” - Dr. Gordon Osinski, Universidade Ocidental, Canadá.

Os autores lembram que as rochas profundamente fraturadas em estruturas de impacto têm sido apontadas como possíveis pontos quentes de colonização microbiana na Terra e até noutros corpos planetários. Ainda assim, sublinham dois obstáculos: por um lado, as biossinaturas dessa colonização são pouco frequentes; por outro, e sobretudo, faltava evidência geocronológica directa que ligasse a actividade biológica ao sistema hidrotermal gerado pelo impacto.

A pista-chave: redução microbiana de sulfato e a assinatura isotópica

A descoberta assenta no reconhecimento de sinais de redução de sulfato. Alguns microrganismos recorrem a um tipo de respiração anaeróbia em que o sulfato (em vez do oxigénio) funciona como aceitador de electrões. Este mecanismo é central para os ciclos globais do enxofre e do carbono no planeta.

Em termos simples, estes micróbios degradam compostos orgânicos para obter energia e, no processo, reduzem o sulfato a sulfureto de hidrogénio.

Para seguir estes sinais no subsolo de Lappajärvi, a equipa combinou análises isotópicas de biossinaturas (capazes de detectar padrões químicos compatíveis com processos biológicos) com datação radioisotópica, rastreando a redução microbiana de sulfato em minerais e fracturas do sistema hidrotermal sob a cratera.

Um aspecto particularmente importante é que esta abordagem não se limita a “ver” vestígios de vida: ela permite enquadrá-los numa cronologia sólida, ao datar a formação dos minerais que registaram essas assinaturas.

A data exacta: actividade microbiana registada no tempo geológico

Segundo Henrik Drake, professor na Universidade de Lineu e autor sénior do trabalho, trata-se do primeiro caso em que se consegue ligar directamente a actividade microbiana a um impacto meteorítico recorrendo a métodos geocronológicos - e isso indica que estas crateras podem manter-se como habitats durante muito tempo após o evento.

No estudo, os autores descrevem que a primeira precipitação mineral detectada em temperaturas compatíveis com a vida - 47,0 ± 7,1 °C - ocorreu aos 73,6 ± 2,2 milhões de anos (Ma) e apresentava pirite significativamente empobrecida em ³⁴S, um padrão consistente com redução microbiana de sulfato.

Gustafsson destaca a implicação directa desta marca temporal: não se trata apenas de encontrar sinais biológicos, mas de conseguir dizer exactamente quando surgiram. Isso fornece uma linha temporal de como a vida pode encontrar oportunidades mesmo após um acontecimento catastrófico.

Evidência adicional ~10 milhões de anos depois

O registo não fica por aí. À medida que o sistema arrefeceu gradualmente, surgem novos indícios de colonização microbiana cerca de 10 milhões de anos após o impacto.

Nesse período, minerais precipitaram no interior de vugosidades - cavidades na rocha revestidas por cristais minerais. Entre esses minerais aparece calcite enriquecida em ¹³C, uma assinatura frequentemente associada à redução microbiana de sulfato.

Este conjunto de sinais funciona como uma biossinatura robusta, reforçando a conclusão de que os microrganismos não só chegaram ao sistema hidrotermal, como prosperaram durante um intervalo prolongado.

O co-autor Gordon Osinski salienta o ponto que o estudo resolve: anteriormente já se tinham encontrado provas de micróbios em crateras de impacto, mas persistia a dúvida sobre quando isso aconteceu e se estaria realmente ligado ao impacto, ou a algum processo muito posterior. Aqui, essa ligação passa a ser sustentada por uma cronologia directa.

Porque isto importa para a origem da vida e para mundos habitáveis

Os resultados ajudam a perceber como a vida pode ganhar tração em ambientes pós-impacto e abrem uma janela para pensar em como a vida pode iniciar-se em mundos potencialmente habitáveis.

Sabe-se que asteroides podem transportar blocos de construção da vida, incluindo aminoácidos. É plausível que, além de dispersarem estes materiais através de sistemas planetários - em linha com a ideia de panspermia - também possam criar, através do impacto, um ambiente favorável: rocha fraturada, água quente, gradientes químicos e espaço poroso para colonização.

O estudo também ilustra um princípio de resiliência: mesmo um impacto capaz de perturbar severamente uma biosfera pode, paradoxalmente, produzir nichos subterrâneos onde a vida encontra condições para recuperar e persistir.

Um análogo para a Terra primitiva e para Marte - e uma ferramenta para novas amostras

Os autores defendem que a colonização microbiana na estrutura de impacto de Lappajärvi funciona como análogo para o aparecimento de vida na Terra primitiva e possivelmente em Marte. Além disso, as técnicas usadas podem ser aplicadas ao estudo de outras estruturas de impacto na Terra e, de forma mais ampla, a missões de retorno de amostras provenientes de Marte ou de outros corpos do Sistema Solar.

Na conclusão, os investigadores afirmam que estes resultados confirmam a capacidade de impactos meteoríticos de dimensão média (e grande) gerarem sistemas hidrotermais duradouros, permitindo colonização microbiana à medida que a cratera arrefece até às condições ambientais, com potenciais implicações importantes para a emergência da vida na Terra e além dela.

Este artigo foi originalmente publicado pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.