Há cerca de 304 milhões de anos, um aquecimento rápido transformou uma Terra que, no entanto, estava instalada em um longo período glacial.
Naquela época, vastas calotas de gelo ocupavam parte do hemisfério Sul. O clima, contudo, não era completamente estável. Os registros geológicos mostram alternâncias entre fases mais frias e períodos mais quentes, relacionadas sobretudo às variações do dióxido de carbono atmosférico.
O episódio estudado se destaca por sua rapidez na escala geológica. Trabalhos anteriores estimaram que a concentração de CO₂ havia passado de cerca de 350 para 700 partes por milhão. Esse aumento teria ocorrido ao longo de aproximadamente 300 mil anos, após uma fase de glaciação acentuada.
A mudança também aparece nas antigas temperaturas oceânicas. Conchas fossilizadas indicam que as águas superficiais passaram de aproximadamente 25 °C para 29 °C. Esse aumento de 4 °C acompanha o recuo das geleiras continentais e a elevação do nível do mar.
Para compreender a importância desse episódio, é preciso observar as reações que se seguem a esse aquecimento. Um aumento da temperatura pode modificar os oceanos, as geleiras e o ciclo do carbono. Essas mudanças podem então intensificar o aquecimento, em vez de apenas acompanhá-lo.
O novo estudo publicado na PNAS examina esse antigo episódio como um possível ultrapassamento de um limiar climático. Nesse tipo de situação, uma perturbação relativamente limitada pode provocar mudanças muito mais importantes. O sistema climático deixa então de responder de maneira estritamente proporcional à causa inicial.
Os oceanos também sofreram uma forte perda de oxigênio. Estimativas provenientes de trabalhos anteriores indicam que cerca de 20% dos fundos marinhos teriam passado por condições sem oxigênio. Essa evolução coincide com uma redução da biodiversidade marinha registrada nas rochas desse período.
Em outras palavras, esse antigo aquecimento não corresponde apenas a alguns graus adicionais. Ele mostra como vários mecanismos podem atuar em conjunto: aumento do CO₂, recuo das geleiras, aquecimento das águas e redução de sua oxigenação. O conjunto pode amplificar uma perturbação climática inicial em um período relativamente curto.
Esse período antigo não reproduz o mundo atual, cujos continentes, oceanos e ecossistemas são diferentes. Ainda assim, oferece um caso real para estudar a reação de um planeta glacial a um aumento rápido do carbono. Os pesquisadores agora podem especificar quais mecanismos desencadearam a amplificação observada e até que ponto ela modificou o clima.