Um afloramento rochoso num canto remoto do norte do Quebeque parece sereno no seu estranho isolamento na costa oriental da Baía de Hudson, no Canadá.
Mas nas últimas duas décadas, este vestígio exposto do antigo fundo do oceano, conhecido como cinturão de rochas verdes de Nuvvuagittuq, tem sido um aceso campo de batalha científica na tentativa de identificar a rocha mais antiga da Terra.
Novas investigações sugerem que este sítio geológico alberga os mais antigos fragmentos sobreviventes da crosta terrestre, datados de há 4,16 mil milhões de anos. É a única rocha determinada como pertencente à primeira das quatro eras geológicas da história do nosso planeta: o Hadeano, que começou há 4,6 mil milhões de anos, quando o mundo era quente, turbulento e infernal.
"As rochas são livros para os geólogos... e neste momento estamos a perder o livro (sobre o Hadeano). O cinturão de rochas verdes de Nuvvuagittuq seria pelo menos uma página desse livro, por isso é tão importante", disse o geólogo Jonathan O'Neil, autor da investigação publicada recentemente na revista Science.
O cinturão de rochas verdes de Nuvvuagittuq foi datada várias vezes por diferentes grupos de investigação, com resultados muito divergentes. A maioria concorda que a rocha tem pelo menos 3,75 mil milhões de anos - mas isso não a tornaria a mais antiga da Terra.
O Complexo Acasta Gneiss, um grupo de rochas expostas ao longo da margem de um rio a cerca de 300 quilómetros a norte de Yellowknife, no noroeste do Canadá, é considerado a formação geológica mais antiga do planeta. Estas rochas estão inequivocamente datadas com 4,03 mil milhões de anos, marcando a fronteira entre o Éon Hadeano e o capítulo seguinte da história da Terra: o Arqueano. (Existem rochas mais antigas no planeta - mas não provenientes do planeta - que não fazem parte deste debate: alguns meteoritos têm 4,5 mil milhões de anos).
Um artigo controverso de 2008, em coautoria com O' Neil, que estuda o local desde que era estudante de doutoramento, defendia que o cinturão de rochas verdes de Nuvvuagittuq tinha 4,3 mil milhões de anos; no entanto, outros geólogos questionaram os limites das técnicas de datação e a forma como os dados foram interpretados. Com este último trabalho, O'Neil, agora professor associado da Universidade de Otava no departamento de Ciências da Terra e do Ambiente, pretende provar que os seus críticos estão errados.
Como datar rochas
A datação de rochas envolve a utilização de técnicas radiométricas que aproveitam o decaimento radioativo natural e espontâneo de certos elementos na rocha, que funciona como um tipo de relógio.
O'Neil utilizou uma analogia com a ampulheta: imaginemos que contamos os grãos de areia no topo (elementos radioativos) e na base (elementos produzidos por decaimento radioativo). Conhecendo a velocidade dos grãos que fluem (que representa a taxa de decaimento), os cientistas podem datar as rochas. Alguns destes relógios radiométricos são robustos e podem suportar as altas temperaturas e pressões que a crosta terrestre tem sofrido ao longo dos tempos, enquanto outros são mais afetados por estes processos.
O padrão de ouro e a forma mais fácil de datar formações rochosas muito antigas é com um mineral muito resistente conhecido como zircão. Estes pequenos cristais incorporam um pouco de urânio na sua estrutura e os investigadores podem identificar a sua idade medindo o decaimento radioativo dos átomos de urânio, que se transformam em chumbo a uma taxa conhecida.
No entanto, o cinturão de rochas verdes de Nuvvuagittuq - que foi cartografado após um levantamento geológico na década de 1960, mas que atraiu a atenção científica pela primeira vez no início da década de 2000 - contém muito poucas rochas com zircões, uma vez que estes raramente ocorrem em espécimes com níveis mais baixos de silício, incluindo os que foram outrora crosta oceânica antiga.
"Tentámos encontrar zircões. Eles simplesmente não estão lá, ou formaram-se mais tarde, durante o metamorfismo ou a cozedura das rochas", explicou O'Neil. As rochas metamórficas são aquelas que foram transformadas pelo calor, pressão ou outras forças naturais.
Em vez disso, para o novo estudo, O'Neil recorreu ao elemento de terras raras samário, que se decompõe no elemento neodímio. Trata-se de uma técnica que tem sido utilizada para datar meteoritos porque os elementos só estavam activos há mais de 4 mil milhões de anos.
“A controvérsia sobre a idade reside no facto de algumas pessoas acreditarem que o relógio que utilizamos não é bom ou que foi afetado (por outros processos geológicos)”, afirmou a especialista.
“É um debate sobre o que estamos exatamente a medir no tempo, porque não podemos usar zircão, e algumas pessoas na minha área só ficariam convencidas com zircões.”
O'Neil disse que a técnica era valiosa neste caso porque é possível medir o decaimento de duas variantes, ou isótopos, de samário em dois isótopos distintos de neodímio - essencialmente obtendo dois relógios pelo preço de um. O último artigo centrou-se num tipo específico de rocha metamórfica antiga - intrusões metagabroicas - recolhidas no interior da cintura, e os dois pontos de dados convergiram para a mesma idade: 4,16 mil milhões de anos.
Esta idade, concluiu o estudo, significa que “pelo menos um pequeno remanescente” da crosta hadeana foi preservado no cinturão de rochas verdes de Nuvvuagittuq, o que proporcionaria conhecimentos inestimáveis sobre as origens da Terra e a formação da vida.
As rochas próximas do mesmo local podem preservar várias assinaturas de vida da era, bem como microfósseis, pequenos filamentos e tubos formados por bactérias, observa Dominic Papineau, um investigador sénior do Instituto de Ciências e Engenharia do Mar Profundo da Academia Chinesa de Ciências. Não participou na investigação mais recente, mas estudou os fósseis do local.
“As rochas que foram recentemente datadas provêm do manto, que não se pensa que albergue vida ou seja habitável para a vida”, acrescenta Papineau, que é também professor honorário de biogeoquímica e exobiologia pré-cambriana na University College London.
No entanto, confirma-se agora que as rochas sedimentares adjacentes têm, pelo menos, 4,16 mil milhões de anos, o que corresponde a “apenas” cerca de 400 milhões de anos após a acreção do nosso planeta e do Sistema Solar", acrescenta o universitário por email.
“As evidências de vida muito antiga nestas rochas sedimentares indicam que a origem da vida pode ter lugar muito rapidamente (relativamente falando), o que aumenta a probabilidade de a vida ser comum e generalizada no Universo.”
Debate encerrado?
Ainda não é claro se os afloramentos de Nuvvuagittuq se tornarão amplamente aceites como as rochas mais antigas da Terra, de acordo com outros cientistas que não estiveram envolvidos na investigação.
Bernard Bourdon, um geoquímico do Laboratório de Geologia de Lyon, em França, que já tinha discordado das datas mais antigas do cinturão de rochas verdes de Nuvvuagittuq publicadas por O'Neil, diz estar “mais convencido” com o último trabalho, que foi “bem melhorado” em relação a estudos anteriores.
"O que é melhor, em comparação com o documento de 2008, é o facto de as duas técnicas... darem a mesma idade. Isso é bom. Foi aí que criticámos os primeiros resultados", lembra Bourdon, que é também diretor de investigação do organismo francês de investigação científica CNRS.
“No final, penso que a idade é mais credível”, afirma, acrescentando que tinha algumas “pequenas dúvidas” e que gostaria de investigar os dados mais aprofundadamente.
A idade das rochas “continua a ser um mistério por resolver”, segundo Hugo Olierook, geocientista e investigador sénior da Universidade de Curtin, na Austrália.
Na ausência de minerais “fáceis” até à data, recorreram a rochas inteiras, o que está repleto de problemas, uma vez que as amostras de rochas inteiras têm vários minerais", refere Olierook numa mensagem por email.
Basta que um destes minerais tenha sido alterado e a sua idade “reiniciada” para uma idade mais jovem para que todo o castelo de cartas caia", acrescenta, referindo que as temperaturas muito altas e baixas podem naturalmente alterar a idade de cristalização dos minerais na rocha.
Muito pouco é definitivo quando se lida com rochas e minerais que têm histórias geológicas complexas que se estendem por mais de 4 mil milhões de anos, segundo Jesse Reimink, professor na Penn State University.
Mesmo que estas rochas tenham “apenas” 3,8 mil milhões de anos, é espantoso que estejam preservadas. Este trabalho atual apresenta dados mais convincentes, apoiando uma idade de 4,15 mil milhões de anos atrás, do que os que foram produzidos anteriormente, que já eram convincentes", conclui Reimink.
“As escalas de tempo são tão longas e a história destas rochas e minerais é tão tortuosa que é espantoso obter qualquer informação primária a partir delas”.
