Sopro — Um Gás que Nem Sempre Esteve no Ar
Cada respiração depende de um gás que nem sempre existiu no ar. Por boa parte da história da Terra, ele quase não estava lá. Só se acumulou quando micro-organismos passaram a usar a luz do sol e a água para produzir alimento, liberando oxigênio.
Essa mudança alterou a química dos oceanos, deixou marcas de ferro nas rochas, pode ter esfriado a Terra e mudou as condições para toda a vida que veio depois. Muito depois, cientistas mostraram que as plantas devolvem ao ar o que velas e animais consomem.
Esta é a história do oxigênio visto pelas plantas, o gás que começou a se acumular no Grande Evento de Oxidação, há cerca de 2,4 bilhões de anos, que teve seu papel na fotossíntese revelado em 1779, que esteve mais abundante no tempo das libélulas gigantes e cuja conta desmente o mito da Amazônia como pulmão do mundo.
Oxidação — Quando o Ar Começou a Mudar
No começo, a atmosfera tinha quantidades mínimas de oxigênio, cerca de 0,001% dos níveis atuais. A situação mudou com as cianobactérias, micro-organismos que fazem fotossíntese liberando oxigênio. O chamado Grande Evento de Oxidação começou há cerca de 2,46 bilhões de anos e terminou por volta de 2,06 bilhões de anos atrás.
Os oceanos guardam as marcas dessa mudança. As formações ferríferas bandadas, rochas de camadas de ferro, surgem quando o ferro dissolvido na água se oxida. Elas atingiram o auge há cerca de 2,5 bilhões de anos e praticamente desaparecem há 1,85 bilhão de anos, sinal de que o fundo do mar começou a receber oxigênio.
Mesmo assim, o processo foi lento e irregular. Segundo a Wikipedia, as estimativas para o início do evento variam em cerca de 500 milhões de anos de um estudo para outro. E o oceano profundo continuou sem oxigênio e rico em ferro até cerca de 580 milhões de anos atrás, muito depois de o ar já ter mudado.
Glaciação — Frio, Ozônio e Silêncio
O oxigênio pode ter mudado também o clima. Segundo a Wikipedia, ele provavelmente reagiu com o metano, um gás de efeito estufa poderoso, transformando-o em gás carbônico e água. Com isso, o efeito estufa enfraqueceu, e esse esfriamento é apontado como possível causa da glaciação Huroniana, entre cerca de 2,45 e 2,22 bilhões de anos atrás.
Fala-se também numa extinção em massa de micróbios que viviam sem oxigênio. As evidências, porém, são indiretas, e o evento nem aparece nas listas tradicionais das grandes extinções. Ao mesmo tempo, as rochas indicam que, quando o oxigênio se acumulou, formou-se uma camada de ozônio, que passou a filtrar parte da radiação ultravioleta.
Ao fim do Grande Evento de Oxidação, o oxigênio chegou a cerca de 10% dos níveis atuais. Depois veio um longo período de níveis baixos, entre 1,8 bilhão e 800 milhões de anos atrás, apelidado de bilhão entediante. Uma 2ª grande alta, a oxigenação do Neoproterozoico, aconteceu entre cerca de 850 e 540 milhões de anos atrás.
Ingenhousz — A Luz que Faz a Folha Respirar
Antes das plantas, a fotossíntese que libera oxigênio já era feita pelas cianobactérias. Mais tarde, células complexas incorporaram cianobactérias, que deram origem aos cloroplastos, as estruturas verdes onde acontece a fotossíntese nas plantas. Já as mitocôndrias, que usam oxigênio para produzir energia, vieram de bactérias que respiravam oxigênio.
O papel da luz só foi entendido no século 18. Em 1779, o médico holandês Jan Ingenhousz publicou em Londres o livro Experimentos sobre Vegetais. Ele observou que plantas verdes submersas soltavam bolhas de oxigênio sob o sol e que, na sombra, essas bolhas acabavam parando. As plantas só purificavam o ar sob a luz do dia.
Ingenhousz descobriu também que, no escuro, as plantas liberam gás carbônico, ou seja, também respiram, como os animais. E como liberavam mais oxigênio na luz do que gás carbônico no escuro, ele concluiu que parte da massa das plantas vem do ar, e não só da água e do solo. Foi um passo importante para entender a fotossíntese.
Lavoisier — O Nome Errado de um Gás Vital
Muito antes de ter nome, o oxigênio já era intuído. Em 1604, o alquimista Michael Sendivogius descreveu um componente do ar que chamou de alimento da vida. Entre 1771 e 1772, o químico sueco Carl Wilhelm Scheele produziu o gás aquecendo óxido de mercúrio e nitratos e o chamou de ar de fogo, mas só publicou sua descoberta em 1777.
Na Inglaterra, Joseph Priestley fez sua experiência mais famosa em 1º de agosto de 1774. Concentrou a luz do sol sobre óxido de mercúrio e obteve um gás que chamou de ar desflogisticado. As velas queimavam com mais brilho nele, e camundongos que o respiravam ficavam mais ativos e viviam mais tempo.
O nome atual veio do francês Antoine Lavoisier, em 1777. Ele chamou o gás de oxygène, a partir de palavras gregas que significam ácido e produtor, porque acreditava, de forma errada, que o oxigênio estava presente em todos os ácidos. O erro ficou para sempre registrado no nome do gás que respiramos.
Carbonífero — O Tempo das Libélulas Gigantes
O nível de oxigênio da atmosfera mudou ao longo da história da vida. No período Carbonífero, entre cerca de 359 e 299 milhões de anos atrás, ele subiu de 15% a 20% no começo do período para picos de 25% a 30%. Registros de carvão vegetal indicam níveis acima dos 21% atuais durante a maior parte desse tempo.
Foi também a época de animais enormes. A Meganeura, parecida com uma libélula, tinha asas de 60 a 75 centímetros de envergadura, e o Arthropleura, parecido com um piolho-de-cobra, chegava a 2,6 metros de comprimento. A ligação entre o tamanho desses animais e o oxigênio, porém, ainda é debatida pelos cientistas.
As florestas desse período deixaram outra herança. A maior parte das jazidas de carvão do planeta se formou no fim do Carbonífero e no começo do Permiano, a partir de matéria vegetal acumulada em pântanos pobres em oxigênio. Uma hipótese sugere que os fungos capazes de decompor a lignina, que dá rigidez à madeira, surgiram tarde, mas isso também é discutido.
Pulmão — O Mito da Amazônia
Uma frase muito repetida diz que a Amazônia produz 20% do oxigênio do mundo. Segundo uma checagem do site FactCheck.org, de 2019, isso é falso. Cientistas estimam que a floresta produza de 6% a 9% do oxigênio do planeta, ou até menos, já que o oceano é responsável por cerca de metade de toda a fotossíntese.
Além disso, a floresta consome quase tudo o que produz. As plantas respiram metade ou mais do oxigênio que liberam, e micro-organismos usam boa parte do restante para decompor folhas e madeira. Para o ecólogo Yadvinder Malhi, a contribuição líquida da Amazônia para o oxigênio do ar é praticamente zero.
No mar, a conta é parecida. Estima-se que o oceano produza de 50% a 80% do oxigênio da Terra, sobretudo por meio do plâncton. Só a Prochlorococcus, o menor organismo fotossintético conhecido, responde por até 20% do oxigênio da biosfera. Mas a vida marinha consome mais ou menos o mesmo que o oceano produz.
Folha — Um Gás Nascido da Luz
O oxigênio que respiramos é um presente antigo das cianobactérias e, depois, das algas e das plantas. Ele mudou os oceanos, pode ter esfriado o planeta e ajudou a formar a camada de ozônio. Só no século 18 a ciência entendeu que as plantas o produzem sob a luz.
Hoje, o oxigênio forma cerca de 21% do ar, uma reserva enorme. Segundo cientistas ouvidos pelo FactCheck.org, mesmo que toda a vida do planeta queimasse, o nível cairia só para cerca de 20,4%. Isso não diminui a importância das florestas, que guardam carbono, água e espécies. Mas mostra que cada folha verde faz parte de uma história que começou há bilhões de anos.
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