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Fósseis magnéticos misteriosos oferecem pistas climáticas do passado

Imagem: Courtney Wagner, Ioan Lascu and Kenneth Livi

Existem fósseis magnéticos, encontrados em antigos sedimentos marinhos, e formados por não mais do que algumas nanopartículas, que podem nos dizer muito sobre o clima do passado, especialmente episódios de aquecimento global abrupto. Agora, pesquisadores, incluindo a estudante de doutorado Courtney Wagner e o professor associado Peter Lippert, da Universidade de Utah, encontraram uma maneira de recolher informações valiosas nesses fósseis sem ter que esmagar as escassas amostras em um pó fino. Os resultados foram publicados em Proceedings of the National Academy of Sciences.

“É tão divertido fazer parte de uma descoberta como essa, algo que pode ser usado por outros pesquisadores que estudam magnetofósseis e intervalos de mudança planetária”, diz Wagner. “Este trabalho pode ser usado por muitos outros cientistas, dentro e fora de nossa comunidade especializada. Isso é muito emocionante e gratificante. ”

O nome “magnetofósseis” pode trazer à mente imagens dos X-Men, mas a realidade é que os magnetofósseis são fósseis de ferro bacteriano microscópico. Algumas bactérias produzem partículas magnéticas com 1/1000 da largura de um fio de cabelo que, quando montadas em uma corrente dentro da célula, agem como uma bússola em escala nanométrica. As bactérias, chamadas de “bactérias magnetotáticas”, podem então usar esta bússola para se alinhar ao campo magnético da Terra e viajar com eficiência para suas condições químicas favoritas na água.

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Durante alguns períodos no passado da Terra, no início e no meio da época Eocena de 56 a 34 milhões de anos atrás, alguns desses ímãs produzidos biologicamente cresceram até tamanhos “gigantes”, cerca de 20 vezes maiores do que os magnetofósseis típicos, e em formas exóticas, como agulhas, fusos, pontas de lança e balas gigantes. Como as bactérias usaram seu supersentido magnético para encontrar seus níveis preferidos de nutrientes e oxigênio na água do oceano, e porque os magnetofósseis gigantes estão associados a períodos de rápida mudança climática e temperatura global elevada, eles podem nos dizer muito sobre as condições do oceano durante aquele rápido aquecimento, e especialmente como essas condições mudaram com o tempo.

Anteriormente, a extração e a análise desses fósseis exigiam a fragmentação das amostras em um pó fino para imagens de microscopia eletrônica. “O processo de extração pode ser demorado e malsucedido, a microscopia eletrônica pode ser cara e a destruição das amostras significa que elas não são mais úteis para a maioria dos outros experimentos”, diz Wagner. “A coleta e o armazenamento dessas amostras requerem pessoal especializado, equipamentos e planejamento, por isso queremos preservar o máximo de material para estudos adicionais.”

Assim, Wagner, Lippert e colegas, incluindo Ramon Egli, do Instituto Central de Meteorologia e Geodinâmica, e Ioan Lascu, do Museu Nacional de História Natural dos EUA, encontraram outra maneira. Usando amostras de sedimento coletadas em New Jersey, eles projetaram uma nova maneira de conduzir uma análise chamada FORC (curva de reversão de primeira ordem). Com essas medições magnéticas de alta resolução, eles descobriram que a assinatura magnética de magnetofósseis gigantes era distinta – o suficiente para que a técnica pudesse ser usada em outras amostras para identificar a presença dos fósseis. “As medições de FORC investigam a reação de partículas magnéticas a campos magnéticos aplicados externamente, permitindo discriminar entre diferentes tipos de partículas de óxido de ferro sem realmente vê-las”, disse Egli.

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“A capacidade de encontrar rapidamente assembleias de magnetofósseis gigantes no registro geológico ajudará a identificar a origem desses magnetofósseis incomuns”, escreveram os pesquisadores. Isso é importante, disse Wagner, porque nenhum organismo vivo conhecido forma magnetofósseis gigantes hoje, e ainda não sabemos quais organismos os formaram no passado. “Os organismos que produziram esses magnetos-fósseis gigantes são absolutamente misteriosos, mas isso deixa novos espaços livres de pesquisa para o futuro”, acrescentou Lascu.

Além disso, as informações contidas nos magnetofósseis ajudam os cientistas a entender como os oceanos responderam às mudanças climáticas do passado – e como nosso oceano atual pode responder ao aquecimento atual.


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Artigo científico: Proceedings of the National Academy of Sciences

Release de Universidade de Utah.

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