segunda-feira, 18 de junho de 2018

Petróleo e gás natural podem não ser fósseis

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Teorias famosas

O Universo originou-se de uma descomunal explosão, conhecida como Big Bang. O petróleo e o gás natural são combustíveis fósseis. Estas são provavelmente as duas teorias científicas mais disseminadas, de maior conhecimento do público e algumas das que alcançaram maior sucesso em toda a história da ciência.

Elas são tão populares que é fácil esquecer que são exatamente isto – teorias científicas, e não descrições de fatos testemunhados pela história. Mesmo porque as duas oferecem explicações para eventos que se sucederam muito antes do surgimento do homem na Terra.

Teoria dos combustíveis fósseis

Segundo a teoria dos combustíveis fósseis, que é a mais aceita atualmente sobre a origem do petróleo e do gás natural, organismos vivos morreram, foram enterrados, comprimidos e aquecidos sob pesadas camadas de sedimentos na crosta terrestre, onde sofreram transformações químicas até originar o petróleo e o gás natural.

É com base nesta teoria que chamamos as principais fontes de energia do mundo moderno de “combustíveis fósseis” – porque seriam resultado de restos modificados de seres vivos.

Teoria do petróleo abiótico

Muito menos disseminado é o fato de que esta não é a única teoria para explicar o surgimento do petróleo. Na verdade, esta teoria hegemônica vem sendo cada vez mais questionada por um grande número de cientistas, que defendem que o petróleo tem uma origem abiótica, ou abiogênica – sem relação com formas de vida.

Os defensores da teoria abiótica do petróleo têm inúmeros argumentos. Por exemplo, a inexistência de fenômenos geológicos que possam explicar o soterramento de grandes massas vivas, como florestas, que deveriam ser cobertas antes que tivessem tempo de se decompor totalmente ao ar livre, juntamente com a inconsistência das hipóteses de uma deposição do carbono livre na atmosfera no período jovem da Terra, quando suas temperaturas seriam muito altas.

A deposição lenta, como registrada por todos os fósseis, não parece se aplicar, uma vez que as camadas geológicas apresentam variações muito claras, o que permite sua datação com bastante precisão. Já os depósitos petrolíferos praticamente não apresentam alterações químicas variáveis com a profundidade, tendo virtualmente a mesma assinatura biológica em toda a sua extensão.

Além disso, os organismos vivos têm mais de 90% de água e mesmo que a totalidade de sua massa sólida fosse convertida em petróleo não haveria como explicar a quantidade de petróleo que já foi extraída até hoje.

Outros fenômenos geológicos, para explicar uma eventual deposição quase “instantânea,” deveriam ocorrer de forma disseminada – para explicar a grande distribuição das reservas petrolíferas ao longo do planeta – e em grande intensidade – suficiente para explicar os gigantescos volumes de petróleo já localizados e extraídos.

Carbono do interior da Terra

Por essas e por outras razões, vários pesquisadores afirmam que nem petróleo, nem gás natural e nem mesmo o carvão, são combustíveis fósseis. Para isso, afirmam eles, o ciclo do carbono na Terra deveria ser um ciclo fechado, restrito à crosta superficial do planeta, sem nenhuma troca com o interior da Terra. E não há razões para se acreditar em tal hipótese.

Na verdade, aí está, segundo a teoria dos combustíveis abióticos, a origem do petróleo, do gás natural e do carvão: eles se originam do carbono que é “bombeado” continuamente pelas altíssimas pressões do interior da Terra em direção à superfície.

É possível sintetizar hidrocarbonetos a partir de matéria orgânica, e estes experimentos foram, por muitos anos, o principal sustentáculo da teoria dos combustíveis fósseis.

Mas agora, pela primeira vez, um grupo de cientistas conseguiu demonstrar experimentalmente a síntese do etano e de outros hidrocarbonetos pesados em condições não-biológicas. O experimento reproduz as condições de pressão e temperatura existentes no manto superior, a camada da Terra abaixo da crosta.

Metano e etano abióticos

A pesquisa foi feita por cientistas do Laboratório de Geofísica da Instituição Carnegie, nos Estados Unidos, em conjunto com colegas da Suécia e da Rússia, onde a teoria do petróleo abiótico surgiu e tem muito mais aceitação acadêmica do que em outras partes do mundo.

O metano (CH4) é o principal constituinte do gás natural, enquanto o etano (C2H6) é usado como matéria-prima petroquímica. Esses dois hidrocarbonetos, juntamente com outros associados aos combustíveis de origem geológica, são chamados de hidrocarbonetos saturados porque eles têm ligações únicas e simples, saturadas com hidrogênio.

Utilizando uma célula de pressão, conhecida como bigorna de diamante, e uma fonte de calor a laser, os cientistas começaram o experimento submetendo o metano a pressões mais de 20 mil vezes maiores do que a pressão atmosférica ao nível do mar, e a temperaturas variando de 700° C a mais de 1.200° C. Estas condições de temperatura e pressão reproduzem as condições ambientais encontradas no manto superior da Terra, entre 65 e 150 quilômetros de profundidade.

No interior da célula de pressão, o metano reagiu e formou etano, propano, butano, hidrogênio molecular e grafite. Os cientistas então submeteram o etano às mesmas condições e o resultado foi a formação de metano. Ou seja, as reações são reversíveis.

Essas reações fornecem evidências de que os hidrocarbonetos pesados podem existir nas camadas mais profundas da Terra, muito abaixo dos limites onde seria razoável supor a existência de matéria orgânica soterrada.

Reações reversíveis

Outro resultado importante da pesquisa é que a reversibilidade das reações implica que a síntese de hidrocarbonetos saturados é termodinamicamente controlada e não exige a presença de matéria orgânica.

“Nós ficamos intrigados por experiências anteriores e previsões teóricas,” afirma Alexander Goncharov, um dos autores da pesquisa. “Experimentos feitos há alguns anos submeteram o metano a altas pressões e temperaturas, demonstrando que hidrocarbonetos mais pesados se formam a partir do metano sob condições de temperatura e pressão muito similares. Entretanto, as moléculas não puderam ser identificadas e era provável que houvesse uma distribuição.”

“Nós superamos esse problema com nossa técnica aprimorada de aquecimento a laser, que nos permitiu aquecer um volume maior de maneira mais uniforme. Com isso, descobrimos que o metano pode ser produzido a partir do etano”, declarou Goncharov.

Hidrocarbonetos gerados no interior da Terra

“A ideia de que os hidrocarbonetos gerados no manto migram para a crosta terrestre e contribuem para a formação dos reservatórios de óleo e gás foi levantada na Rússia e na Ucrânia muito anos atrás. A síntese e a estabilidade dos compostos estudados aqui, assim como a presença dos hidrocarbonetos pesados ao longo de todas as condições no interior do manto da Terra agora precisarão ser exploradas,” explica outro autor da pesquisa, professor Anton Kolesnikov.

“Além disso, a extensão na qual esse carbono ‘reduzido’ sobrevive à migração até a crosta, sem se oxidar em CO2, precisa ser descoberta. Essas e outras questões relacionadas demonstram a necessidade de um programa de novos estudos teóricos e experimentais para estudar o destino do carbono nas profundezas da Terra,” conclui o pesquisador.



Bibliografia:

Anton Kolesnikov, Vladimir G. Kutcherov, Alexander F. Goncharov. Methane-derived hydrocarbons produced under upper-mantle conditions. Nature Geoscience. 26 July 2009
Vol.: Published online. DOI: 10.1038/ngeo591

quinta-feira, 14 de junho de 2018

A criação das plantas


A criação das plantas ocorreu no terceiro dia da criação, e foi algo bem simples. Deus ordenou e a Terra se encheu de vegetação. Essa narrativa simples tem despertado a curiosidade de muitos leitores e tem deixado detalhes interessantes sobre como isso ocorreu. O texto bíblico nos diz o seguinte: “Então disse Deus: ‘Cubra-se a terra de vegetação: plantas que deem sementes e árvores cujos frutos produzam sementes de acordo com as suas espécies.’ E assim foi. A terra fez brotar a vegetação: plantas que dão sementes de acordo com as suas espécies, e árvores cujos frutos produzem sementes de acordo com as suas espécies. E Deus viu que ficou bom” (Gênesis 1:11,12, Nova Versão Internacional).

Sabemos que o autor do livro de Gênesis não tinha intenção de classificar taxonomicamente toda a diversidade de flora e fauna criadas por Deus. A classificação se deu de forma muito simples e seguindo a limitação do autor. Podemos notar que temos três tipos de plantas criadas: A erva verde (דֶּ֔שֶׁא deshe), a erva que dê semente (עֵ֚שֶׂב eseb) e as árvores frutíferas (עֵ֣ץ פְּרִ֞י ets peri). O autor descreveu a vegetação rasteira em geral, as árvores e as árvores frutíferas resumidamente. 

Essa ordem criativa já nos desperta uma curiosidade tremenda do que aconteceu. Por uma dessas “coincidências” comuns no livro de Gênesis, temos na criação das plantas a mesma ordem em que as plantas teriam surgido segundo a teoria da evolução: Briófitas, Gimnospermas e Angiospermas. Esse detalhe faz com o texto bíblico tenha crédito até entre os mais céticos.

Na história evolutiva das plantas, sabemos que as “primeiras sementes” apareceram durante o Devoniano superior, o que tornou as plantas que as produziam independentes da umidade. Mas só no período Carbonífero é que podemos verificar melhor o surgimento dessas estruturas. Isso ocorreu, segundo a cronologia evolutiva, há 300 milhões de anos.[1]

Porém, o registro fóssil nos mostra alguns detalhes que não conferem com essa informação. Encontramos a pteridospermatophyta, uma ordem extinta de samambaias com sementes. Isso demonstra que houve uma “involução”, pois hoje sabemos que as samambaias não têm sementes. Criacionistas sustentam que as espécies primordiais de plantas foram criadas prontas e após isso houve diversificação. O relato evolutivo e criacionista se confunde nesse desenvolvimento, pois, apesar de os surgimentos serem contraditórios, a microevolução posterior se seguiu normalmente com todas as espécies se adaptando nas regiões a que foram chegando após o dilúvio.

Porém, no segundo capítulo de Gênesis, temos algo intrigante. O texto diz o seguinte: “Ainda não tinha brotado nenhum arbusto no campo, e nenhuma planta havia germinado, porque o Senhor Deus ainda não tinha feito chover sobre a terra, e também não havia homem para cultivar o solo” (Gênesis 2:5, Nova Versão Internacional). Se as plantas foram criadas no terceiro dia, como o autor diz que nada havia brotado? 


Em Gênesis 2:5, não encontramos as três classes criadas anteriormente (deshe, eseb e ets peri), o que nos faz entender que aqui não se trata da criação das plantas. O texto fala claramente que por causa da chuva, e por falta de pessoas para cultivar o solo, essa planta não podia crescer. Que planta é essa que foi traduzida como “arbusto”, e em outras versões como “planta do campo” ou “planta da terra”? É bem simples a resposta, que já está implícita no texto. Esse trecho se refere à agricultura. As palavras sadeh (הַשָּׂדֶ֗ה)  e  siach (שִׂ֣יחַ) Indicam que é um campo cultivado, um espaço reservado para o plantio. Ou seja, no capítulo 1 Deus criou as plantas e no capítulo 2 temos o relato do ato de cultivar essas plantas.


Então, concluímos que não há contradição entre os capítulos 1 e 2 de Gênesis. A narrativa e o texto original em hebraico nos fazem entender que os trechos são coisas distintas. Que a criação das plantas de forma resumida e simples se deu no capítulo primeiro e o começo da agricultura se deu no segundo capítulo.

Nas próximas postagens abordaremos detalhes de como essas plantas puderam se espalhar por todo o globo; e também falaremos do conceito das plantas no relato bíblico. Será que havia o ciclo biológico antes da queda do homem? Havia “morte” celular antes do pecado? Qual o papel das plantas nesse contexto?

REFERÊNCIAS

[1] SIMPSON, M.G. 2010. Plant Systematics. 7ª ed. London: Elsevier Academic Press.

quarta-feira, 13 de junho de 2018

Laniakea - Nosso Superaglomerado


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