Cientistas encontram oxigênio na escuridão total do oceano: poderíamos respirar sem luz solar?

Por muito tempo, a história do oxigênio pareceu bastante simples. Rochas sedimentares antigas fornecem pistas químicas — isótopos de ferro, urânio, cério e enxofre — que nos permitem reconstruir quando esse gás começou a se acumular de forma estável na atmosfera.

O principal ponto de virada ocorreu há cerca de 2,4 bilhões de anos. Naquela época, a concentração ultrapassou um limite próximo a 0,001%, o suficiente para alterar a química global. Antes disso, o oxigênio existia apenas intermitentemente: a fotossíntese já funcionava em formas primitivas, mas o metano atmosférico atuava como um "sumidouro", impedindo seu acúmulo.

Quando certas mudanças geoquímicas perturbaram esse equilíbrio, uma fina camada de ozônio começou a se formar e o planeta entrou em uma nova era. Mais tarde, há cerca de 800 milhões de anos, outro aumento acompanhou a expansão da vida complexa. No início do Éon Fanerozoico, o oxigênio já ultrapassava os 10%.

A narrativa tradicional aponta plantas, algas e cianobactérias como os únicos protagonistas. O fitoplâncton marinho — aquela biomassa microscópica que flutua quase invisivelmente — contribui com uma parcela significativa do ar que respiramos. Sem fotossíntese, não há oxigênio estável. Ou pelo menos era o que pensávamos.

Micróbios que produzem seu próprio ar

Em ambientes sem luz e sem oxigênio, como os sedimentos das profundezas marinhas, alguns microrganismos desenvolveram suas próprias estratégias.

A arqueia Nitrosopumilus maritimus precisa de oxig��nio em concentrações muito baixas para obter energia da amônia. Quando este não está disponível, ela o produz por meio de uma via metabólica chamada dismutação do óxido nítrico. O processo gera oxigênio (O₂) e dinitrogênio (N₂). É, literalmente, como produzir ar no meio do nada.

Algo semelhante ocorre com a bactéria Candidatus Methylomirabilis oxyfera. Ela vive em condições anóxicas, mas necessita de oxigênio para oxidar o metano. Sua solução é gerá-lo a partir de compostos nitrogenados. A liberação de oxigênio também foi detectada em bactérias do grupo Deferribacterota, que respiram nitrato por meio de uma via conhecida como redução dissimilatória de nitrato a amônio.

Em outros casos, o oxigênio aparece como um subproduto. Alguns micróbios transformam clorito — uma substância tóxica — em cloreto e oxigênio. Eles fazem isso não para melhorar a respiração, mas para se desintoxicar. O oxigênio é quase um subproduto metabólico.

Pedras que funcionam como baterias

As surpresas não terminam no mundo microbiano. Observou-se que certas moléculas chamadas metanobactinas, produzidas por microrganismos que capturam cobre, podem extrair elétrons da água ao se ligarem a certos metais. O resultado é a quebra da molécula de H₂O e a liberação de oxigênio sem a intervenção da luz solar.

E tem mais. No fundo do oceano, nódulos polimetálicos — concreções ricas em manganês, cobre e níquel — atuam como minúsculas baterias naturais. Eles geram diferenças de voltagem capazes de impulsionar reações químicas que quebram moléculas de água e produzem oxigênio na completa ausência de vida e luz.

Essas “pedras” crescem durante milhões de anos na escuridão abissal. Podem não parecer grande coisa, mas seu comportamento eletroquímico desafia a ideia de que o oxigênio sempre depende da fotossíntese.

O quadro resultante é mais complexo do que se imaginava. A presença de oxigênio em um ambiente não implica necessariamente em luz solar ou atividade biológica. Isso muda a forma como interpretamos a Terra primitiva e também a busca por vida em outros planetas.

A história do ar que respiramos, portanto, não pertence apenas às folhas verdes sob o sol. Ela também inclui micróbios e minerais que, nas sombras do oceano, participam de uma química capaz de produzir oxigênio onde ninguém esperava.