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O TEMPO GEOLÓGICO E EVOLUÇÃO DA VIDA José Augusto Costa de Almeida Alcina Magnólia Franca Barreto Uma das jornadas mais instigantes e revolucionárias da Geologia tem sido a do entendimento da enorme amplitude do Tempo Geológico e a subsequente estruturação da Tabela do Tempo Geológico, também conhecida como Coluna ou Escala do Tempo Geológico e mais recentemente como Tabela Estratigráfica Internacional. Esta tabela corresponde ao calendário dos mais significativos eventos geológicos e biológicos registrados nas rochas da Terra. A tabela teve o início da sua construção na Europa e desde o século XIX vem unindo forças de paleontólogos, estratígrafos e geocronologistas de todo o mundo que, especialmente depois de 1945, vêm refinando suas subdivisões e estabelecendo outras, com intervalos de tempo cada vez menores. O Desenvolvimento do Conceito e a Compreensão da Amplitude do Tempo Geológico O pensamento humano sobre tempo a idade do Universo e da Terra até o Renascimento era fundamentalmente baseado na concepção de que o ser humano ocupava a posição central e mais importante do mundo. Nessa ótica, cabia à Terra apenas a função de cenário para a existência humana e portanto sua idade deveria ser compatível com a história das civilizações. Somente com a chegada do Iluminismo no século XVIII, que trouxe a noção de progresso e o conhecimento racional e crítico, os processos naturais passaram a ser interpretados de forma não-empírica e a janela para o longínquo passado geológico pôde finalmente ser aberta. No ano de 1650, um arcebispo anglicano, primaz da Irlanda, chamado James Ussher (1581-1656), figura 6.1, fez uma cronologia dos eventos bíblicos partindo da Criação, passando pelo nascimento de Cristo até chegar ao século XVII e concluiu que o advento da Criação teria ocorrido no dia 23 de outubro de 4.004 A.C. Sua cronologia foi publicada na obra “Annales veteris testamenti, a prima mundi origine deducti” e tornou-se famosa até o começo do século XX (Brice, 1982; Barr1, 1984-85; Sarfati, 2003). Figura 6.1 O arcebispo anglicano, primaz da Irlanda, James Ussher (1581-1656). Fonte: www.churchtimes.co.uk/uploads/images/James%20Usher%231%23.jpg A Terra e a vida permaneceriam com a pequena idade de cerca de 6.000 anos, não fossem os curiosos e obstinados naturalistas e geólogos, que observavam a natureza estratificada de certas rochas e, dentro delas, bizarros restos de animais e plantas não mais existentes. Ficava também cada vez mais difícil conciliar a pequena idade da Terra com o tempo necessário para processar-se tanta deposição de materiais sedimentares, cujas velocidades de acumulação eram observadas diretamente nos ambientes da época. Para explicar a ocorrência das estranhas formas de vida guardadas no interior das rochas, surgiu mais uma explicação bíblica, a Teoria do Dilúvio, apoiada na grande inundação da época de Noé. Os seres soterrados seriam aqueles que não teriam sobrevivido ao grande dilúvio. No entanto, esta teoria não conseguia explicar a progressão de formas de vida nas diferentes camadas de rochas, o que parecia clamar por uma contínua modificação e evolução no tempo. Um grande impulso aos fervorosos defensores da Teoria do Dilúvio foi dado pelo geólogo e naturalista francês Georges Cuvier (1769-1832), figura 6.2. Segundo Cuvier, o Dilúvio de Noé teria sido apenas uma entre uma série de catástrofes (Teoria do Catastrofismo) que teriam ocorrido na Terra, seguidas de longos períodos de calmaria, quando Deus repovoava os ambientes com novas e melhoradas formas de vida. Figura 6.2 O naturalista francês Georges Cuvier (1769-1832). Fonte: http://victorian.lang.nagoya-u.ac.jp/victorianweb/science/cuvier.html O problema de estabelecer idades para os estratos de onde eram extraídos os fósseis e atribuir uma dimensão de idade mais correta para a Terra, recebeu o impulso necessário a partir das idéias do geólogo escocês James Hutton (1726-1797), figura 6.3. Em sua “Teoria da Terra”, publicada em 1795, Hutton postulou que as forças que geraram e modelaram as rochas continuavam a atuar, não havendo assim uma separação concreta entre passado e presente, que marcasse, inclusive, a criação do homem por Deus. Esta teoria passou a ser um dos princípios fundamentais da geologia, o Uniformitarismo que estabelece que “O presente é a chave do passado”. De acordo com o conceito uniformitarista as leis da natureza não teriam variado e os registros geológicos antigos podem ser interpretados a partir da análise, por exemplo, de processos de deposição, sedimentos, estruturas e organismos atuais. Hoje em dia, sabe- se que as intensidades dos processos geológicos variaram no tempo e que os dias são maiores hoje do que no passado geológico. Neste novo cenário o termo Atualismo tem sido empregado nas comparações do presente com o passado. Figura 6.3 O geólogo escocês James Hutton (1726-1797). Fonte: http://media-2.web.britannica.com/eb-media/56/10856-004-807C3B6B.jpg Outro defensor do Uniformitarismo, o geólogo escocês Charles Lyell (1797- 1875), figura 6.4, publicou em 1830 seu primeiro volume da magnífica obra “Princípios de Geologia”. Este tratado ajudou a consolidar a geologia de processos e a entender que a Terra tinha uma idade muito maior do que se pensava. Figura 6.4 O escocês Charles Lyell (1797-1875). Fonte: http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/16cm05/1116/lyell.jpg Depósitos sedimentares rítmicos e especialmente sazonais, como os varvitos, formados em lagos periglaciais, ajudaram muito a expandir a dimensão do tempo geológico. Os depósitos de varve resultam do suprimento de sedimentos mais finos vindos das morenas terminais, principalmente nos períodos de degelo. Sedimentos síltico-arenosos são depositados nas porções centrais de destes lagos durante a primavera e verão e no inverno esse suprimento diminui ou pára e a fração argilosa se deposita. Esse mecanismo resulta em verdadeiros relógios geológicos, tendo em vista que um par de varves síltico-arenosas/argilosas, com algumas variações, representa um ano de deposição (figura 6.5). Figura 6.5 Detalhe do depósito de varvito de Itu, Permiano da Bacia do Paraná, exibindo a estratificação plano-paralela rítmica de varves de textura mais grossas, mais espessas, e mais argilosas, bem delgadas. Fotografia cedida por Alethea Martins No século XIX o pensamento sobre a idade da Terra já tinha chegado a uma magnitude de centenas de milhões de anos (Ma), enquanto o registro mais antigo de vida correspondia a fósseis de cerca de 530 Ma. Toda essa história da compreensão da idade da Terra foi dividida em 5 períodos por Harter (1998-2005), baseando-se especialmente nas obras de Dalrymple (1991) e Huggett (1997). Período pré-científico (até o ano 1600). Corresponde ao período de aceitação das primeiras idéias dos filósofos gregos e das citações bíblicas; Era das cosmogonias especulativas (entre 1600 e 1700). Período de grandes especulações e poucas evidências, fundamentado principalmente na explicação racional das feições do mundo; Afastamento da ciência do livro de Genesis (entre 1700 e 1780). Período marcado por intensos trabalhos de geologia de campo e dominado pelas observações de processos; Fase do debate catastrofismo-uniformitarismo (entre 1780 e 1850). Já estava claro que a Terra tinha uma longa história e este período foi marcado pelas idéias de que a Terra foi dominada por grandes catástrofes (especialmente Cuvier) e, por outro lado, de que as mudanças foram lentas e relativamente uniformes postuladas especialmentepor Hutton e Lyell; Período moderno (de 1850 aos dias atuais). A vitória dos uniformitaristas foi tão exagerada que a importância das catástrofes foi indevidamente minimizada. Desde o final do século XIX tem havido crescente detalhamento no conhecimento da história da Terra e de seus processos. Recentemente, a própria tabela Estratigráfica Internacional passou por modificações, com o abandono do termo Terciário (Período), o refinamento geocronológico do limite de épocas e andares, novas escolhas de localidades-tipo e proposições de novas subdivisões para a História da Terra. Atualmente a idade da Terra é aceita como cerca de 4,56 bilhões de anos (Ba) e datações em zircões detríticos da Austrália e do Canadá têm revelado idades de pelo menos 4,5 Ba. Segundo Harrison et alii. (2008) datações em zircões detríticos indicariam que porções de crosta já tinham características continentais em torno de 4,35 Ba. Já os registros mais antigos de vida (evidência geoquímica) situam-se atualmente em cerca de 3,8 Ba. Compreende-se como Tempo Geológico o tempo decorrido desde o final da fase formativa da Terra até os dias atuais. Organizando o Tempo Geológico Originalmente o conceito de correlação foi aplicado no sentido de chamar de correlatas duas unidades estratigráficas equivalentes no tempo uma da outra e situadas em diferentes seções locais. A correlação, portanto, é o processo através do qual os estratígrafos e os paleontólogos estabelecem tais inter-relações cronológicas entre duas ou várias seções estratigráficas. Ainda na Idade Média, o sábio chinês Shen Kuo (1031-1095), figura 6.6, elaborou uma hipótese para a formação do relevo de regiões distantes do mar a partir da observação de conchas fósseis de origem marinha em siltitos, antecipando de alguma maneira uma forma de observar a natureza estratificada do registro fossilífero somente desencadeada séculos depois. Figura 6.6 O sábio chinês Shen Kuo (1031-1095). Fonte: http://211.147.20.24/library/att/att/20030924/speo11_01.jpg O primeiro grande passo no sentido de organizar cronologicamente a História da Terra foi dado pelo médico e naturalista dinamarquês Nicolau Steno (Niels Steensen, 1638-1686), figura 6.7. Steno foi o responsável pela introdução na Geologia dos termos estrato e sedimento e, além de sugerir que ambientes de deposição poderiam ser inferidos pelos tipos de fósseis ou minerais contidos nos sedimentos e rochas sedimentares, estabeleceu os três princípios que abriram caminho para a geologia de processos e eventos: Princípio da Superposição das Camadas - estabelece que numa sequência de estratos, cada camada depositada sobre outra é mais nova; Princípio da Horizontalidade Original - indica que as camadas sedimentares são depositadas geralmente de forma horizontal. Uma sequência dobrada ou muito inclinada deve ter sofrido esforços tectônicos; Princípio da Continuidade Lateral – postula que um estrato tem sempre a mesma idade ao longo de toda a sua extensão. Figura 6.7 O médico e naturalista dinamarquês Nicolau Steno (Niels Steensen, 1638-1686). Fonte: http://1.bp.blogspot.com/_Ky957sg8EaE/SSxCr6LPWjI/AAAAAAAADAU/hPJhykvX46Y/s400/N IELS_~1.JPG O agrimensor inglês William Smith (1769-1839), figura 6.8, interessou-se desde criança pelos fósseis e prematuramente passou a realizar trabalhos de campo, começando logo cedo a trabalhar na escavação do canal de Somerset no sudoeste da Inglaterra. Esta tarefa exigiu de Smith a descrição detalhada das camadas rochosas que a abertura do canal cortaria, o que o levou a observar que os fósseis estavam distribuídos nas camadas em sequências da base para o topo dos pacotes de estratos e que isso se repetia em outras sequências de outras localidades. A obra mais extraordinária de Smith foi um detalhado “Mapa Geológico da Inglaterra, País de Gales e Parte da Escócia”, publicado entre 1815 e 1817. O grande mapa foi o primeiro a adotar os princípios de Nicolau Steno e a usar fósseis como ferramentas estratigráficas, além de apresentar como legenda uma coluna de unidades rochosas nomeadas da base para o topo com padrões gráficos coloridos usados nos domínios de rochas mapeados. Esta legenda, chamada por Willian Smith de explanação, viria a ser o primeiro protótipo da Tabela Geológica ou Tabela do Tempo Geológico. Em 1816, o destemido Willian Smith publicou a Tabela Geológica de Fósseis Organizados, apresentando pela primeira vez na história séries de estratos com seus conteúdos de fósseis organizados cronologicamente. A grande contribuição de William Smith foi sua capacidade de observar que as seqüências verticais de camadas de rochas, hoje sucessão estratigráfica, continham diferentes conjuntos de fósseis dispostos em seqüências das mais inferiores (mais antigas) para as mais superiores (mais novas). Como os conjuntos não se repetiam verticalmente, ele foi capaz de reconhecer estratos fossilíferos de qualquer localidade por comparação (correlação) com as seqüências anteriormente descritas, datando-as, portanto, de forma relativa. Essa sucessão geral estratigráfica dos fósseis corresponde ao que se conhece como sucessão faunística e florística. Figura 6.8 O agrimensor inglês William Smith (1769-1839). http://www.geolsoc.org.uk/webdav/site/GSL/shared/images/geoscientist/SmithPortraitColourResized.JP G A Escala do Tempo Geológico Enquanto a História Humana é contada por valores temporais constantes como séculos, anos, dias e horas, a História da Terra baseia-se em intervalos de tempo desiguais que marcaram as mudanças do seu meio físico e da sua vida, registrado nas rochas e na diversidade fossilífera nelas contidas. As fases evolutivas que a Terra passou são contadas através de intervalos de tempo variáveis chamados Éons, Eras, Períodos, Épocas e Idades (Unidades Geocronológicas). A maior subdivisão da escala de tempo é chama de Éon (do grego aion, força vital) e representam grandes etapas de desenvolvimento do planeta. As maiores mudancas fisicas e biológicas que a Terra passou ordenaram sua história em quatro éons: Hadeano, Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico. Mudancas de menores magnitudes proporcionaram a subdivisão dos Éons em Eras (delimitadas principalmente por grandes mudanças ambientais e extinções), Períodos, Épocas e Andares (eventos de menor intensidade, delimitados por correlações fossilíferas ou bioestratigráficas). Tais unidades não tem duração temporal uniforme, pois dependem do intervalo decorrido entre os eventos, o que as diferencia do relógio, que conta a história da humanidade em unidades constantes. Para que haja padronização, uma unidade geocronológica é definida a partir de uma sequência de rocha que melhor represente o intervalo de tempo da história da Terra e recebe o nome de seção-tipo (ou estratotipo). A seção-tipo passa a ser a referência e é comparada com outras rochas (da mesma e idade) em várias partes do mundo. A área geográfica em que foi estabelecida chama-se de área-tipo. Assim, unidades Cronoestratigráficas têm correspondência com as unidades Geocronológicas (Tabela 1). Tabela 6.1 Correspondência entre as unidades Cronoestratigráficas e Geocronológicas. UNIDADES CRONOESTRATIGRÁFICAS UNIDADES GEOCRONOLÓGICAS Cronoestratigrafia Geocronologia Eonotema Éon Eratema Era Sistema Período Série Época Andar Idade As seções-tipo dos sistemas geológicos foram estabelecidas na Europa (figura 6.9, Tabela 6.2), como legado dos pioneiros da Estratigrafia e e ainda hoje estão em processo de aperfeicoamento. Ao longo do tempo, várias áreas-tipo (localidades)e seções-tipo (afloramentos com a mais completa seção estratigráfica) foram revistas e modificadas, tendo até hoje alguns de seus limites em discussão. Divergências acerca de limites e subdivisões foram surgindo com a evolução dos trabalhos geologicos feitos fora da Europa, especialmente nos Estados Unidos. Hoje os sistemas geológicos podem ser reconhecidos em qualquer parte do mundo através dos conteúdos fossiliferos e litológicos das sequências. Figura 6.9 Localização, data e autores que inicialmente conceberam os primeiros Sistemas geológicos. Modificado de Eicher 1982. Tabela 6.2 Origem do nome e localidades dos primeiros Sistemas geológicos definidos. modificado de Eicher (1982) SISTEMA GEOLÓGICO ORIGEM DO NOME Quaternário Camadas muito jovens, inconsolidadas, depositadas acima do Terciário. Descrito na França. Seu limite inferior está sendo atualmente revisado. Terciário (atualmente em desuso) Termo cunhado por Arduíno em 1760 na Itália, para classificar as rochas pouco consolidadas. Cretáceo A partir da palavra latina para giz (calcáreo) da Bacia de Paris, França Jurássico Montanhas de Jura, norte da Suiça Triássico A partir do termo Trias, e em referência de três litologias marcantes (arenitos vermelhos, calcários e evaporitos), descrito no sul da Alemanha Permiano Por causa da grande espessura de calcários fossilíferos na Província de Perm, Rússia Carbonífero Devido a quantidade de carvão, dos depósitos do centro-norte da Inglaterra. Devoniano Derivado do Condado de Devonshire, sul da Inglaterra Siluriano Ordoviciano A partir dos nomes das antigas tribos Cabrians, Ordovicians e Silurians do País de Gales - Inglaterra. Cambriano O Andar é a menor unidade cronoestratigráfica reconhecida em escala internacional e que permite o estabelecimento de correlações. Os seus nomes derivam da localidade ou de uma característica geográfica da área-tipo. Ao seu nome são adicionadas as terminações “no” ou “iano”, como Eifeliano (base do Devoniano Médio, marcada pela primeira ocorrência do conodonte Polygnathus costatus partitus), tendo sido a área-tipo definida nos Montes Eifel, Alemanha Ocidental (50°08'58,6"N, 6°28'17,6" E). Como outro exemplo, cita-se a localidade-tipo e seção-tipo do Estágio Daniano, em El Kef, Tunísia (36°09'13.2"N, 8°38'54.8"E) (figura 6.10), definidas por marcadores litológicos (argilito), geoquímicos (enriquecimento de Iridium e Níquel), isotópicos (decaimento do δ 13C, coincidindo com extinção em massa) e paleontológico (presença dos foraminíferos planctônicos Abatomphalus mayoroensis, Plummerita hantkeninoides e Guembelitria cretácea, Keller, 1995; Bensalem, 2002; Molina et alii, 2006). O Estágio Daniano é correlacionável com várias outras localidades do mundo, inclusive com a seção estratigráfica da Formação Maria Farinha, Bacia Paraíba, na Pedreira Poty, Paulista, Pernambuco. Figura 6.10 (a, b) Localidade-tipo e seção-tipo do Estagio Daniano, Série Paleoceno, Sistema Paleógeno, Eratema Cenozóico, Eonotena Fanerozóico. Modificado de Molina et alii, 2006. Os andares internacionais são definidos por conter ricas e diversificadas associações de fósseis, geralmente de fácies marinha nerítica de águas quentes. Na sua ausência, andares locais podem ser baseados em associações de fósseis de ambientes continentais, contendo faunas ou floras de baixo a moderada potencial de dispersão. Nas bacias marginais da costa brasileira o intervalo Jurássico Superior - Cretáceo Inferior abrange sedimentos essencialmente continentais, depositados durante a sequência continental. Através do estudo e distribuição de ostracodes e palinomorfos (elementos continentais), esse registro sedimentar foi dividido seis andares locais denominados, da base para o topo de: Dom João, Rio da Serra, Aratu, Buracica, Jiquiá e Alagoas (Magalhães, 1994; Picarelli & Milhomem 1991, Brito et alii, 1991). A correlação desta seção não-marinha com a escala geocronológica internacional é até hoje discutida devido à falta de fósseis-guia para a correlação (Regali et alii, 1989; Viana et alii, 1971). Outro exemplo de andares locais baseia-se no estabelecimento de Idades- Mamíferos Terrestres na América do Sul, (Begqvist et alii. 2006). Os mamíferos que se radiaram neste continente são endêmicos, dificultando a correlação com mamíferos de outros continentes. Mesmo assim, ainda o seu estudo permitiu o estabelecimento de uma seqüência de cerca de 20 Idades (figura 6.11). A Idade Itaboraiense (Paleoceno Superior) tem a sua seção-tipo descrita na Bacia de Itaboraí, Rio de Janeiro. Figura 6.11 Idades Mamíferos Terrestres da América do Sul. A idade Itaboraiense (Paleoceno Superior) foi estabelecida na bacia de Itaboraí, RJ. Bergqvist (2006). O termo Pré-Cambriano não correponde a uma unidade cronoestratigráfica e nem geocronológica e sim a uma designação informal que caracteriza o intervalo de tempo contado desde o início da formação da Terra ate o Cambriano (542 Milhões de anos ou Ma). O Pré-Cambriano corresponde a cerca de 88% da idade da Terra, ou seja de 4,6 Ba até 542 Ma. A Atual Tabela do Tempo Geológico A Comissão Internacional de Estratigrafia - ICS (www.stratigraphy.org) é uma organização fundada em 1961 em Paris, com o objetivo de promover debates e a padronização global do conhecimento acerca da estratigrafia. Recebe propostas sobre modificações na carta do tempo, principalmente abordando os limites de intervalos, que quando aprovadas, são enviadas para confirmação pela União Internacional das Ciências Geológicas – IUGS (www.iugs.org). No ano de 2005, as comissões revisaram e publicaram a nova versão da Tabela Estratigráfica Internacional (figura 6.12), com mudanças significativas, baseadas em novas descobertas geológicas, paleontológicas e geocronológicas. Para o Pré-Cambriano ocorreram modificações nos limites (padrão global) de algumas idades (GSSA), graças a novas datações absolutas. Algumas seções- tipo globais (GSSP) do Neo-Proterozóico e do Fanerozóico foram redefinidas. Figura 6.12 Tabela Estratigráfica Internacional, revisada pela Comissão Internacional de Estratigrafia (ICS) e pela União Internacional das Ciências Geológicas (IUGS) em 2005. GSSA Padrão Global de seções-tipo (do Ediacarano ao Presente); GSSP Idades absolutas globais (Pré-Cambriano). Fonte: www.stratigraphy.org. A seção-tipo do último período do Neoproterozóico passou a ser chamado de Ediacarano (630 e 542 Ma), descrito nas Montanhas de Ediacara, sul da Austrália, e não mais de Vendiano, antes descrito na Sibéria. Ele foi assim redefinido pela importância da fauna de Ediacara (Austrália). Pode ser encontrado em várias partes do mundo como no Brasil (Corumbá-Ladário), Canadá, Índia, Namíbia, e Sibéria. O Período Cambriano também foi modificado, sendo subdividido em quatro Séries (e não mais em três), e essas, em dez estágios, que atualmente estão em análise e por isso ainda sem nomes. Uma significativa alteração ocorreu com o Carbonífero, que passou a ter duas grandes subdivisões antes somente reconhecidas nas tabelas da América do Norte, sendo a inferior o Mississipiano e a superior o Pensilvaniano, que assim entram para o vocabulário internacional. O antigo Período (Sistema) Terciário da Era Cenozóica foi suprimido da nova Tabela Estratigráfica Internacional. Referências à antiga e famosa passagem Cretáceo- Terciário devem ser substituídas por passagem Cretáceo-Paleógeno ou Cretáceo- Paleoceno (K-P). O uso do último andar do Cretáceo e do primeiro do Paleoceno pode sera forma mais precisa de se referir à transição Mesozóico-Cenozóico: passagem Maastrichtiano-Daniano. Outra mudança importante é relativa ao Período (Sistema) Quaternário, (Era Cenozóica) formado pelos subsistemas ou series (épocas) Pleistoceno e Holoceno, que foi mantido como unidade cronoestratigráfica formal na carta estratigráfica internacional, teve seu limite inferior ampliado para 2,6 Ma. Isso incluiu o Estágio Gelasiano, que antes fazia parte do final do Plioceno. Essa mudança ocorreu porque estudos recentes mostraram que foi no Gelasiano que se iniciou a primeira glaciação em escala global do tipo Quaternário, ou seja, com padrão cíclico de glaciações (com cerca de 100 mil anos de duração) e períodos inter-glaciais (com duração de 10–12 mil anos). Marcos Geológicos e Paleontológicos da Terra Hadeano - éon mais antigo que começou há cerca de 4,6 bilhões de anos (Ba), com a formação do sistema solar e os planetas, terminado há cerca de 4,0 Ba, quando a Terra passa a ter registro de rochas preservadas mais significativo. Deve ter havido intensa queda de asteróides e meteoros na superficie da Terra nesse tempo. O nome Hadeano foi cunhado em 1972 pelo geólogo Preston Cloud e vem do grego hades, que significa inferno. Tem-se pouca ou nenhuma informação geológica para esse tempo e por isso não é aceito formalmente como um éon pela Comissão Internacional de Estratigrafia. No Hadeano, tem-se o registro de minerais mais antigos há 4,4 Ba (metaconglomerados que tiveram zircões detríticos datados, do Cráton Yilgarn, Austrália). A rocha mais antiga datada foi encontrada no norte do Canadá (Acasta gnaisse) com 4,2 Ba (Iizuka et alii, 2007). Há cerca de 4,2 Ba. iniciou-se formação dos primeiros oceanos da Terra. Figura 6.13 Marcos geológicos e biológicos da História da Terra. Modificado da Universidade de Wisconsin, EUA(2008). Figura 6.14 Mudanças físicas da Terra ao longo do tempo. Adaptado de: www.eps.mcgill.ca/~hofmann/Geonscale.html Figura 6.15 Alguns marcos da Evolução biológica, glaciações, eventos tectônicos /magmáticos e paleogeografia da Terra. Tz, Tranzamazônico; CV Cariris Velhos; B, Brasiliano. (Modificado de Paes, 2008). Arqueano (antes chamado Arqueozóico ou Arcáico) - compreendido entre 4,0 e 2,5 Ba. É subdividido em quatro eras Eoarqueano (4,0–3,6 Ba), Paleoarqueano (3,6–3,2 Ba), Mesoarqueano (3,2–2,8 Ba), Neoarqueano (2,8– 2,5 Ba). O meio fisico da Terra foi marcado por grande atividade tectônica, fluxo de calor três vezes maior que o atual, velocidade de rotação da Terra era cerca de 5a 6 vezes mais rápida do que hoje e iniciou-se a formação de protocontinentes. O dia no Eoarqueano tinha duração de cerca de 4 horas (Wicander & Monroe, 1993) e a atmosfera era anóxica. Pelo menos uma glaciação é reconhecida durante o Arqueano. A vida provavelmente esteve presente por todo o Arqueano, mas o seu registro é limitado a organismos simples unicelulares não nucleados, as bactérias procariontes, e as construções algálicas de cianobactérias (estromatólitos). A mais antiga evidência Geoquímica de vida (quimiofósseis) tem aproximadamente 3,8 Ba e há cerca de 3,5 Ba estão documentados os primeiros vestígios de microorganismos e estromatólitos (Procariontes) mais antigos na Terra, encontrados na Austrália e África do Sul. Não se conhecem fósseis de eucariontes, apesar de que eles devem ter evoluído durante o Arqueano e simplesmente não ter deixado quaisquer fósseis. Proterozóico - do latim primeira vida, durou entre 2,5 Ba e 542 milhões de anos (Ma), e divide-se nas eras: Paleoproterozóico (2,5–1,6 Ba), Meosproterozóico (1,6-1,0 Ba) e Neoproterozóico (1,0–542 Ma). Foi marcado por grandes transformações e interacões entre o meio fisico e biótico. O Paleoproterozoico experimentou o início do oxigênio livre na atmosfera (formação da camada de Ozônio) e também nas águas marinhas, gerado pela fotossíntese das cyanobactérias (Reino Monera, Filo Cianophyta), e o surgimento dos primeiros eucariontes (Reino Protista). No Proterozóico houve a colisão de microcontinentes e a formação dos continentes Ur (2,2 Ba), Atlântica (2,0–1.8 Ba), Columbia (1,6–1,3 Ba) e Rodínia (1.0 Ba–750 Ma). Importantes mudanças climáticas no Neoproterozóico promoveram glaciações seguidas de aquecimento do clima da Terra (Teoria Snow Ball Earth) que interferiu no curso da evolução dos seres vivos, levando a extições, adaptações e surgimento de novos grupos mais complexos. Como resposta biologica a Terra passou por notavel momento de diversificação, quando surgiu os primeiros seres macroscopicos (metazoários) e também alguns animais começaram a produzir biomineralizações, surgindo o esqueleto. Fanerozóico - O termo vem do grego: phaneros, visível; oikos, vida (de 542 Ma aos dias atuais) e compreende apenas 12% da idade da Terra e é marcado pela diversificação e explosão da vida macroscópica, muitos organismos com esqueleto e a reprodução sexuada. No inicio do Fanerozóico existiram seis massas continentais que, ao longo do tempo, criaram mudanças no panorama dos continentes e das bacias oceânicas afetando os padrões de circulação oceânica e atmosférica, resultando em novos ambientes para habitação da biota que se diversificou rapidamente. Transgressões e regressões marinhas provocadas por atividade tectônica e por glaciações causaram grandes transformações na vida. Com a aglutinação de microcontinentes, formou-se o supercontinente Pangea (Laurásia + Gondwana) no Carbonífero Superior que iniciou nova fragmentação no Triássico, promovendo separação e colisão de placas até a configuração geográfica dos dias atuais. O paleocontinente da Laurásia situava-se no hemisfério norte e era constituído, em parte, pela América do Norte, Escócia, Irlanda do Norte, Groenlândia centro-norte da Europa. Gondwana, situado no hemisfério sul era formado principalmente pela América do Sul, África, Austrália, Antártida e Índia. O Fanerozóico também é caracterizado pela ocorrência de extinções em massa, sendo que as mais importantes estabeleceram a sua divisão nas eras Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica. A Era Paleozóica (542 até 251 Ma) teve a predominância de Pteridófitas e invertebrados marinhos, já na Era Mesozóica (251 até 65,5 Ma), provavelmente devido ao clima quente que predominou na Terra, as Gimnospermas e os Répteis se diversificaram e dominaram os ambientes continentais e marinhos. Na Era Cenozóica (65 Ma até o Presente), tem-se a diversificação e domínio de Angiospermas, mamíferos e insetos. Principais eventos geológicos /biológicos da Terra (em quadro cinza) Idade Evento + 5.100 anos AP. Última transgressão marinha na costa brasileira + 160 mil anos Surgimento do Homo sapiens + 2,5 Ma Surgimento do gênero Homo + 2,5 Ma Ligação América do Norte – América do Sul. Eoceno Primeiras Baleias Eoceno Início da elevação das cadeias de montanhas atuais Paleoceno (58,3-57 Ma) No Brasil: Idade Itaboraiense Paleoceno Diversificação dos mamíferos e das angiospermas 65 Ma (Cretáceo/Paleoceno) Extinção dos amonóides e dinossauros 90 Ma (Cretáceo Inferior) Final da separação América do Sul e África Cretáceo Idade do petróleo brasileiro Cretáceo Inferior Início da fragmentação do Gondwana Jurássico Início da separação do Pangea Jurássico Primeiros organismos planctônicos Jurássico Primeiras angiospermas Triássico Primeiros dinossauros, mamíferos e aves 245 Ma. Extinção de cerca de 50% da vida marinha Carbonífero Superior Estabelecimento do Pangea Carbonífero Primeiras gimnospermas Carbonífero Primeiros répteisDevoniano Primeiros anfíbios Siluriano Primeiras plantas e animais terrestres Ordoviciano Primeiros vertebrados – Agnatas Cambriano Máximo de diversificação dos trilobitas Cambriano Estabelecimento dos principais filos atuais de invertebrados 650 – 550 Ma Neoproterozóico/Cambriano No Brasil: Evento Tectônico Magmático Brasiliano 580 Ma Neoproterozóico Surgimento do esqueleto - primeiras conchas 600 Ma Neoproterozóico Primeiros Metazoários fósseis: Fauna de Ediacara 680 Ma Neoproterozóico Primeiros icnofósseis 750 – 540 Ma Neoproterozóico Glaciações do tipo Snow Ball Earth 980 – 920 Ma Neoproterozóico No Brasil: Evento Tectônico Magmático Cariris Velhos + 1,0 Ba Mesoproterozóico Formação do Supercontinente - Rodínia + 1,0 Ba Mesoproterozóico Auge de abundância e diversidade dos Estromatólitos 2,2 - 2.0 Ba Paleoproterozóico No Brasil: Evento Tectônico Magmático Transamazônico + 2,5 Ba Neoarqueano/Paleoproterozóico Atmosfera da Terra passa de redutora para oxidante + 2,5 Ba. Neoarqueano/Paleoproterozóico Primeiros eucariontes + 3,5 Ba Eoarqueano Microfósseis e estromatólitos mais antigos + 3,8 Ba Epoarqueano Mais antiga evidência geoquímica de vida Eoarqueano Dia com duração de cerca de 4 horas + 4.2 Ba Hadeano Primeiros oceanos +4.4 Ba Hadeano Rocha mais antiga conhecida na Terra Referências BARR, J. 1984–85. "Why the World Was Created in 4004 BC: Archbishop Ussher and Biblical Chronology", Bulletin of the John Rylands University Library of Manchester 67:575–608. BERGQVIST, L.P.; MOREIRA, A.L.; PINTO, D.R. 2006. Bacia de São José de Itaboraí: 75 anos de História. Rio de Janeiro: Serviço Geológico do Brasil – CPRM, 84 p. BERRY, W.B. 1987. Growth of a prehistoric timescale based on organic evolution. Edição revisada. Blackwell Scientific Publications, Palo Alto, 202p. BENSALEM, H. 2002. The Cretaceous-Paleogene transition in Tunisia: general overview. Paleogeography, Paleoclimatology, Palaeoecology 178:139-143. BRICE, W.R. 1982. 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