Rochas, penhascos, pedreiras escavadas na terra. Não tem grande importância para a maioria de nós, mas, para o paleontólogo Andrew Knoll, estão cheios de significado, contam uma história que ele afirma que é muito mais grandiosa e cheia de reviravoltas do que qualquer êxito de Hollywood
Esta história é a História da Terra - como o planeta passou de uma rocha coberta de oceanos de magma atingido por cometas e meteoros para uma esfera verde e azul repleta de vida. Entre aqueles primórdios inóspitos e os dias de hoje, continentes formaram-se e separaram-se, cordilheiras apareceram e desapareceram, calotas polares expandiram-se e recuaram. Estes são os mundos perdidos que Andrew Knoll explorou e esclareceu.
"Encostar o nariz às rochas. Não há nada que o substitua. Se está interessado na história deste planeta, a biblioteca é feita de rochas", afirmou Knoll, que é professor de História Natural da Universidade de Harvard.
A Academia Real das Ciências da Suécia concederá a Knoll, na segunda-feira, o prestigioso Prémio Crafoord, considerado o complemento - e para alguns vencedores, um precursor - de um prémio Nobel.
A honra deve-se ao seu trabalho em iluminar os primeiros 3 mil milhões de anos da história da Terra, determinar as idades das camadas do substrato rochoso, descobrir os minúsculos organismos das profundezas do tempo que são os ancestrais infinitesimais de cada um de nós e explicar a pior extinção em massa do mundo.
"Ele tenta realmente integrar todos os dados disponíveis - os geológicos, os biológicos e os químicos e coloca tudo em perspetiva. Ele não é apenas alguém que olha para um fóssil e afirma: 'Ah, isto é assim e veio deste período'", explicou Daniel Conley, professor de Biogeoquímica do Departamento de Geologia da Universidade de Lund, na Suécia.
"Ele consegue criar esta imagem holística, entender porque o fóssil está lá e o contexto de tudo o que estava a acontecer na época", afirmou Conley, que é membro da Academia Real das Ciências da Suécia e do comité do Prémio Crafoord em Geociências.
Não é necessariamente o lado glamoroso da paleontologia - Knoll procura e examina principalmente microfósseis visíveis apenas ao microscópio e não esqueletos imponentes de gigantes extintos que ocupam o centro do palco nos átrios dos museus. Porém, a forma como ele juntou a história do nascimento da Terra e a história mais antiga da vida revolucionou o campo científico.
"Os dinossauros são (uma) parte muito, muito pequena dos registos em termos de fósseis e do tempo em que existiram. Eles são extraordinários. Concordo com isso. No entanto, eles são uma pequena parte de uma história muito, muito maior", afirmou Knoll, 70 anos.
Os mil milhões de anos "aborrecidos"
O nosso mundo conhecido de animais complexos começou a ganhar forma há cerca de 540 milhões de anos, no que é conhecido como a explosão Cambriana. Porém, a descoberta de Knoll de fósseis microscópicos de organismos semelhantes a bactérias, protozoários unicelulares e algas que remontam a 3 mil milhões de anos - e o ambiente em que surgiram - revelaram que o caminho evolutivo para a nossa vida animal e vegetal moderna começou muito antes.
"Ele conseguiu descobrir que havia vida antes do período em que pensávamos", afirmou Conley.
Knoll explicou assim: "Vivemos num planeta microbiano. Os animais são realmente a cereja no topo do bolo da evolução, mas as bactérias são o bolo."
Knoll também descreveu pela primeira vez o que, às vezes, é conhecido como os "mil milhões aborrecidos" - um período na história da Terra de cerca de 1,8 mil milhões a 800 milhões de anos atrás, quando nada parecia acontecer biológica ou climaticamente. No entanto, ele afirmou que foi um período crucial que abriu o caminho para a vida como a conhecemos.
“O nosso trabalho e o de outros demonstram que foi neste período que a célula eucariótica atingiu a maioridade – toda a biologia molecular e celular que acabou por possibilitar a existência dos animais foi trabalhada durante esses mil milhões de anos entediantes", explicou Knoll.
Knoll comentou que ficou hipnotizado pela primeira vez por fósseis que encontrou em pequeno na região holandesa da Pensilvânia, no sopé dos Apalaches.
"Lembro-me da sensação, quando tinha 12 anos, e a ideia de que, ao partir esta pedra, veria algo que nenhum ser humano tinha visto."
"Este foi um pensamento maravilhoso, maravilhoso, e ainda fico animado quando descubro alguma coisa ou tenho uma ideia que ninguém teve."
Ele também aplicou o seu conhecimento do início da evolução da Terra a Marte, interpretando dados e imagens enviados pelo rover Opportunity, que esteve ativo na superfície do planeta vermelho de 2004 a 2018.
Ciclo do carbono
Para Shuhai Xiao, professor de Geobiologia da Virginia Tech, que foi aluno de doutoramento de Knoll na década de 1990, é o trabalho do seu antigo professor orientador sobre o ciclo do carbono da Terra - e como ele desempenhou um papel essencial nos ciclos de mudança da história do planeta - - que tem sido muito influente.
Knoll, afirmou ele, foi uma das primeiras pessoas a usar isótopos de carbono para entender a quantidade de carbono orgânico que foi preservado na rocha e, em consequência, entender quanto dióxido de carbono (CO2) e oxigénio estava na atmosfera num determinado período de tempo.
"Este método abriu o caminho. Hoje, tomamo-lo como garantido e muitas pessoas usam isótopos de carbono para falar sobre a paleoecologia. Porém, isto aconteceu em 1986 e poucas pessoas faziam este tipo de análise e muito menos a aplicavam para entender a história da Terra", explicou Xiao, que passou muitas horas com Knoll em longas viagens de comboio na China, viajando para locais de fósseis.
"Quando entrei pela primeira vez num campo com ele, fiquei muito impressionado. Ele colocava a lente na cabeça e era quase como se estivesse a beijar a pedra, ele aproximava-se tanto."
A queda dos níveis de CO2 transformou a Terra numa bola de neve duas vezes, estava completamente coberta de gelo e as emissões de gases de efeito estufa da atividade vulcânica aqueceram-na novamente.
"A vida baseia-se em grande parte no carbono. É um elemento único que pode dar origem à complexidade molecular que caracteriza a vida, mas também é importante de forma única para a história ambiental. A razão por que está a ficar mais quente agora deve-se ao facto de estarmos a enviar muito CO2 para a atmosfera", explicou Knoll.
A "Grande Morte"
Knoll também apresentou a explicação mais credível para a terceira e maior extinção em massa da Terra, quando mais de 90% das espécies do oceano desapareceram e 70% dos animais terrestres morreram. Este evento acabou por abrir o caminho para a ascensão dos dinossauros.
Conhecida como a "Grande Morte", esta marcou o fim do período Permiano há 252 milhões de anos e a sua causa era debatida há muito tempo. As teorias incluíam o aumento do nível dos oceanos, um clima mais frio ou até mesmo um asteroide como aquele que condenou os dinossauros há 66 milhões de anos.
A catástrofe biológica desencadeada neste momento foi assustadora, afirmou Knoll. Nas rochas expostas na encosta de uma montanha na China chamada Meishan, onde Knoll trabalhou, as rochas calcárias estão repletas de vida marinha fossilizada e depois, após um ponto não mais largo que o gume de uma faca, todas desaparecem, afirmou.
Uma noite, ele pensava sobre o fenómeno enquanto estava acordado a cuidar do seu filho, Knoll teve a ideia de que o aparente desaparecimento da vida poderia dever-se a um aumento rápido de CO2. Para entender o que pode ter acontecido, Knoll e os seus colegas debruçaram-se sobre os registos fósseis e dividiram a fauna marinha que vivia no final do período Permiano em dois grupos: vulneráveis e tolerantes ao CO2.
Por exemplo, animais com brânquias para trocas gasosas seriam mais tolerantes, enquanto os corais - que possuem esqueletos de carbonato - não responderam tão bem. O grupo com as características mais tolerantes ao CO2, como amêijoas e caracóis, sobreviveu em grande parte à extinção em massa.
"Em certa medida, fizemos algo original, havia todas estas explicações geológicas para a extinção em massa e fiquei sempre impressionado com o facto de que ninguém olhou realmente para os fósseis. Senti-me como um detetive a tentar resolver um assassinato."
A causa do aumento do CO2 foi finalmente determinada como se devendo a uma enorme área de atividade vulcânica no local que atualmente é a Rússia, conhecida como Armadilhas Siberianas.
Ressonância com os dias de hoje
Algumas pessoas, hoje em dia, pensam que estamos no meio de uma sexta extinção em massa e Knoll explicou que a extinção do fim do período Permiano traz lições para a crise climática em que estamos atualmente.
Embora o aumento atual de CO2 seja, em grande parte, devido à queima de combustíveis fósseis e não à atividade vulcânica em grande escala, Kroll afirmou que "há uma ressonância muito interessante entre os padrões de extinção que vemos no final do período Permiano e o tipo de efeitos biológicos emergentes do aquecimento global do século XXI."
O estudo das extinções em massa do passado também revela que a vida recupera, explicou Knoll, mas demora muito, muito tempo - dezenas de milhões de anos.
O seu popular livro de ciência "Uma Breve História da Terra: Quatro Mil Milhões de Anos em Oito Capítulos" lançado no ano passado termina com um apelo eloquente à ação.
"Aqui está, no legado físico e biológico de 4 mil milhões de anos", escreveu Knoll. "Caminha por onde trilobitas uma vez deslizaram pelo antigo fundo do mar, onde os dinossauros se arrastaram pelas encostas cobertas de Gingko, onde os mamutes já comandaram uma planície frígida.
"Já foi o mundo deles e, agora, é o seu", continuou. "A diferença entre você e os dinossauros, obviamente, é que pode compreender o passado e imaginar o futuro. O mundo que herdou não é apenas seu, é da sua responsabilidade. O que acontece a seguir depende de si."
