Vulcanismo andino, fertilização oceânica, reorganização dos ecossistemas marinhos e resfriamento global no Mioceno Superior

Vulcões, oceanos e um antigo resfriamento

O Mioceno Superior, cerca de 7 a 5 milhões de anos atrás, foi um período em que o clima da Terra se resfriou, a vida oceânica se reorganizou e as grandes baleias começaram sua trajetória rumo a tamanhos gigantescos. Este estudo faz uma pergunta surpreendente: poderiam os vulcões ao longo dos Andes, ao espalhar cinzas ricas em nutrientes pelos oceanos, ter ajudado a alimentar a vida marinha, remover dióxido de carbono da atmosfera e empurrar o planeta para condições mais frias? Ao conectar fósseis, registros geoquímicos e modelos computacionais sofisticados, os autores investigam como erupções em terra podem ter remodelado a vida e o clima no mar.

Montanhas que alimentam o mar

Os Andes formam a cadeia vulcânica ativa mais longa do mundo, dominando a América do Sul e situando-se ao lado de algumas das regiões oceânicas mais produtivas do planeta, incluindo a Corrente de Humboldt e o Oceano Austral. Quando os vulcões ali entram em erupção explosiva, lançam cinzas altas na atmosfera, onde os ventos podem transportá-las por longas distâncias sobre o mar. Essas cinzas não são apenas poeira: contêm nutrientes-chave como ferro, fósforo e silício, frequentemente escassos nas águas superficiais. O estudo foca no Mioceno Superior, quando o vulcanismo andino foi particularmente intenso. Ao mesmo tempo, registros globais mostram aumento da produtividade oceânica, mudanças generalizadas nos ecossistemas marinhos, queda do dióxido de carbono atmosférico e resfriamento geral. Os autores propõem que quedas repetidas de cinzas dos Andes ajudaram a fertilizar o oceano, fortalecendo a ligação entre vida e clima.

Pistas em fósseis e na lama do oceano

Para testar essa ideia, os pesquisadores primeiro vasculharam muitos registros independentes de diferentes partes do mundo. Sedimentos marinhos na costa do Peru e do Chile preservam camadas ricas em cinzas repletas de algas microscópicas (diatomáceas), restos de esponjas e fósseis vertebrados diversos, indicando mares costeiros altamente produtivos e teias alimentares complexas. Compilações globais de restos de diatomáceas, níveis de fosfato em águas profundas e depósitos ricos em sílica mostram um aumento acentuado da produtividade durante o Mioceno Superior. Ao mesmo tempo, registros de baleias e de outros grandes animais marinhos revelam uma história marcante: as baleias de barbatanas aumentaram rapidamente de tamanho, enquanto as taxas de extinção entre a megafauna marinha cresceram, especialmente no Plioceno. Esses padrões sugerem que mudanças sustentadas na produtividade oceânica e nos habitats — ao menos em parte impulsionadas pela entrega de nutrientes a partir da terra — exerceram fortes pressões sobre a vida marinha.

Seguindo a cinza no vento e na água

A equipe então recorreu a modelos para ver se a cinza andina poderia razoavelmente ter fornecido nutrientes em quantidade relevante. Usando um modelo de transporte atmosférico, simularam como a cinza das altas regiões dos Andes Centrais viajaria sob padrões de vento semelhantes aos modernos. A maioria das plumas de cinza foi levada para leste sobre o Atlântico Sul e seguiu para o sul do Oceano Índico, enquanto parte caiu diretamente no Pacífico, na costa de norte do Chile. Em seguida, eles introduziram esse fluxo de nutrientes derivado da cinza em um modelo do sistema terrestre que acompanha a física do oceano, a biologia e o intercâmbio de carbono. Em rajadas curtas representando erupções individuais, o modelo mostrou aumentos nítidos em florescimentos de diatomáceas e maior captura de dióxido de carbono pelo Oceano Austral. Repetidos a cada algumas décadas a séculos, esses pulsos geraram um impulso persistente na exportação de carbono para águas e sedimentos mais profundos.

Memórias longas no oceano profundo

Como o mar profundo responde lentamente, os autores também usaram um segundo modelo mais idealizado capaz de rodar por dezenas de milhares de anos. Esse modelo seguiu nutrientes e carbono enquanto eram ciclavados pelo oceano e enterrados em sedimentos. Pulsos únicos de cinza causaram apenas quedas temporárias no dióxido de carbono atmosférico, pois o oceano profundo acabou devolvendo o carbono armazenado à superfície. Mas quando as erupções ocorreram com frequência — especialmente quando combinadas com aumento do pó de fundo proveniente da expansão de regiões áridas — o modelo produziu declínios sustentados de aproximadamente 10 a 15 partes por milhão de dióxido de carbono ao longo de vários milhares de anos. Embora modestos isoladamente, tais reduções poderiam se tornar importantes quando somadas a outros processos ativos no Mioceno Superior, como a formação de montanhas, mudanças na circulação oceânica e crescimento de camadas de gelo.

Como cinzas antigas podem ter ajudado a esfriar a Terra

No fim, o estudo conclui que erupções andinas repetidas provavelmente fizeram mais do que escurecer céus antigos. Ao fornecer continuamente cinzas ricas em ferro e fósforo a águas pobres em nutrientes do Oceano Austral, elas ajudaram a alimentar florescimentos de diatomáceas, fortalecer a bomba biológica que transporta carbono para o oceano profundo e reduzir sutilmente o dióxido de carbono atmosférico. Essa fertilização, combinada com o aumento dos aportes de poeira, mudanças nas correntes oceânicas e retroalimentações associadas ao crescimento das populações de baleias, poderia ter contribuído para o resfriamento global do Mioceno Superior e para a reformulação dos ecossistemas marinhos. O trabalho destaca o quão entrelaçadas estão as partes sólidas, líquidas e vivas da Terra — e como um “fertilizante” vulcânico vindo das montanhas pode repercutir através dos oceanos e da atmosfera por milênios.

Citação: Carrapa, B., Clementz, M.T., Cosentino, N.J. et al. Andean volcanism, ocean fertilization, marine ecosystem turnover, and global cooling in the Late Miocene. Commun Earth Environ 7, 335 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03457-4

Palavras-chave: Vulcanismo andino, fertilização oceânica, resfriamento no Mioceno Superior, produtividade do Oceano Austral, mudança nos ecossistemas marinhos