Tempo Geológico

Quando tratamos de Paleontologia, estamos tratando de uma ciência que, assim como a História e a Arqueologia, investiga o passado. Todas elas analisam e discorrem sobre eventos ocorridos em um tempo anterior ao atual. Porém, enquanto a História e a Arqueologia lidam com temas ligados às sociedades humanas, em uma escala de tempo que geralmente não ultrapassa milênios, a Paleontologia lida com temas referentes à evolução da vida ao longo da história da Terra, em uma escala que alcança bilhões de anos. À dimensão de tempo trabalhada no campo da História damos o nome de Tempo Histórico, já à dimensão de tempo trabalhada em ciências como a Paleontologia e a Geologia damos o nome de Tempo Geológico.

O Tempo Geológico corresponde a todo o tempo transcorrido desde a formação da Terra, ou seja, cerca de 4,6 bilhões de anos (Ga). Os eventos ocorridos nesse intervalo de tempo estão registrados nas rochas e nos fósseis e são classificados cronologicamente em uma Tabela Cronoestratigráfica, através de dados coletados no mundo todo. Essa tabela organiza hierarquicamente os momentos da história da Terra em unidades temporais (ou unidades geocronológicas) Éons, Eras, Períodos, Épocas e Idades. Essa organização não é aleatória, de modo que as divisões entre os momentos se dá pela ocorrência de eventos importantes na história da Terra e dos organismos vivos, como extinções em massa. Cada momento então recebe um nome específico, por exemplo, o momento que estamos vivendo hoje corresponde à Época chamada de Holoceno (11.700 anos – Recente), Período Quaternário (2,58 milhões de anos (Ma) – Recente), Era Cenozoico (66 Ma – Recente), Éon Fanerozoico (541 Ma – Recente). Dessa forma, é possível referir-se a um momento do tempo geológico sem necessariamente citar sua idade, já que estará pré-definido que aquele momento está localizado em um determinado intervalo de tempo.

Tabela Cronoestratigráfica Internacional. Fonte: https://stratigraphy.org/chart.

O tempo geológico está dividido em quatro éons (do mais antigo ao mais recente): Hadeano, Arqueano, Proterozoico e Fanerozoico. Os três primeiros são agrupados em uma categoria informal chamada de Pré-Cambriano e correspondem a cerca de 88% da história da Terra (4,6 Ga – 541 Ma). A partir de 541 milhões de anos temos o início do Éon atual, o Fanerozoico, que é dividido em três eras: Paleozoico, Mesozoico e Cenozoico. Este éon costumava ser dividido entre Primário (corresponderia de forma grosseira ao Paleozoico), Secundário (corresponderia ao Mesozoico), Terciário e Quaternário (juntos corresponderiam ao Cenozoico), porém a Tabela Cronoestratigráfica é um reflexo do conhecimento científico, de modo que é constantemente atualizada e novas descobertas levam a uma divisão mais precisa do tempo geológico. Cada uma das eras do Fanerozoico é subdividida em períodos, cujos limites são marcados por eventos importantes observados no registro fossilífero e geológico. Cada período recebe um nome, que geralmente está ligado ao local de descoberta do pacote de rochas característico de uma determinada idade. Os períodos de cada Era do Éon Fanerozoico são (do mais antigo ao mais recente):

Era Paleozoica (do grego palaiós, antigo, e zoión, vida)

  • Cambriano (541 Ma – 485 Ma): deriva do termo Cambria (forma latinizada do termo em galês Cymru), nome dado à região do atual País de Gales, onde as rochas características foram descritas. O período foi nomeado por Adam Sedgwick em 1835.
  • Ordoviciano (485 Ma – 443 Ma): deriva da tribo celta dos Ordovices, que habitavam as terras do norte do País de Gales e Inglaterra, onde rochas deste período foram inicialmente descritas. O período foi nomeado por Charles Lapworth em 1879.
  • Siluriano (443 Ma – 419 Ma): deriva da tribo celta dos Silures, que habitavam o sudeste do País de Gales, onde abundam rochas desta idade. O período foi nomeado por Roderick Murchison em 1835.
  • Devoniano (419 Ma – 359 Ma): referente ao condado de Devonshire, Inglaterra, onde os estratos de idade característica foram classificados pela primeira vez. O período foi nomeado por Sedgwick e Murchison em 1840.
  • Carbonífero (359 Ma – 299 Ma): deriva das palavras em latim carbõ (carvão) e ferõ (transportar, carregar), devido ao fato de que camadas de carvão em vários locais do mundo se formaram nesse intervalo de tempo. Na literatura norte-americana, é comum que este período seja dividido em Mississippiano e Pennsylvaniano (cuja etimologia remonta aos estados onde as rochas portadoras de carvão foram inicialmente descritas). O período foi nomeado por William Conybeare e William Phillips em 1822.
  • Permiano (299 Ma – 251 Ma): referente à região de Perm, na Rússia, onde encontram-se as rochas características utilizadas para a classificação. O período foi nomeado por Murchison em 1841.

Era Mesozoica (do grego mésos, meio, e zoión, vida)

  • Triássico (251 Ma – 201 Ma): referente a três camadas de rocha distintas encontradas na Alemanha, nomeadas de Trias por Friedrich von Alberti em 1834. Estas três camadas são denominadas, em alemão, Buntsandstein (ou Bunter), Muschelkalk e Keuper e corresponderiam, respectivamente, ao início, meio e final do Triássico.
  • Jurássico (201 Ma – 145 Ma): referente às montanhas Jura, na fronteira entre França e Suíça, onde Alexander von Humboldt identificou uma formação calcária que se diferenciava da classificação estratigráfica feita por Abraham Werner. Humboldt chamou essa formação de Jura-Kalkstein (Calcário Juras) em 1799. Em 1829, Alexandre Brongniart utilizou pela primeira vez o termo terrains jurassiques (terrenos jurássicos) ao se referir aos terrenos das montanhas de Jura.
  • Cretáceo (145 Ma – 66 Ma): deriva do latim creta (giz), pela unidade geológica estudada por Jean-Baptiste-Julien d’Omalius d’Halloy em 1822 composta de giz (ou calcário) e areia, a qual denominou Terrain Crétacé.

Era Cenozoica (do grego kainós, novo, e zoión, vida)

  • Paleógeno (66 Ma – 23 Ma): deriva do grego, significando algo como “nascido na antiguidade”, em oposição ao período seguinte, Neógeno. Atualmente as três primeiras épocas do antigo Terciário (Paleoceno, Eoceno, Oligoceno) compõem o Período Paleógeno.
  • Neógeno (23 Ma – 2,58 Ma): deriva do grego, referindo-se a uma gênese nova, em oposição ao Paleógeno. É composto pelas duas épocas finais do antigo Terciário (Mioceno e Plioceno).
  • Quaternário (2,58 Ma – Hoje): mantém o nome da antiga divisão do Cenozoico entre Terciário e Quaternário, É composto pelas épocas Pleistoceno e Holoceno.

Um dos pontos essenciais para a organização do tempo geológico é a possibilidade de datar as camadas de rocha. Existem dois tipos de datação possíveis de serem feitas, a datação relativa e a datação absoluta. Na datação relativa determina-se a relação cronológica entre as camadas de rocha a partir de princípios estratigráficos, em especial o Princípio da Superposição de Camadas (ver mais em História da Paleontologia), que dita que em uma sucessão de estratos não deformados o estrato mais antigo posiciona-se na base e os estratos mais recentes posicionam-se sucessivamente acima. Ou seja, havendo duas camadas de rocha, a que estivesse originalmente abaixo da outra é a mais antiga.

Já a datação absoluta pode determinar com certa precisão a idade das rochas em números, utilizando-se de isótopos radioativos, elementos instáveis da natureza que transformam-se em outros elementos, estáveis, a uma taxa constante denominada “meia-vida”. Como exemplo podemos utilizar o isótopo radioativo Carbono 14, que diferente do isótopo de carbono mais abundante na natureza (Carbono 12), é instável e tem a tendência de transformar-se em Nitrogênio 14. A cada meia-vida (que no caso do Carbono 14 corresponde a 5.730 anos), metade dos átomos de Carbono 14 presentes em uma amostra transformam-se em Nitrogênio 14.

O Carbono 14 pode ser usado para datar alguns fósseis, já que está presente, por exemplo, em ossos. Analisando a proporção de Carbono 14 em relação ao Nitrogênio 14 em um osso fossilizado é possível saber quantas meias-vidas já se passaram e por consequência a idade desse fóssil. Porém, a utilização do Carbono 14 tem um limite, principalmente quando se trata de esqueletos de vertebrados, já que a matriz mineral do osso (fosfato de cálcio/apatita) não possui átomos de carbono, sendo necessário que exista alguma substância orgânica preservada, como colágeno, queratina, quitina ou celulose. Outra limitação do Carbono 14 é que sua meia-vida é relativamente curta e funciona para materiais com idades não superiores a 70 mil anos. Existem isótopos radioativos com meias-vidas superiores às do Carbono 14, porém estes não estão presentes na composição química dos seres vivos, sendo utilizados então para datar rochas. Como exemplo temos o isótopo de Urânio 238 que tem a tendência a se transformar em Chumbo 206 com uma meia-vida de 4,5 bilhões de anos.

O tempo geológico é um conceito complexo, visto que os valores e escalas envolvidos não são palpáveis através da experiência humana. A melhor forma de lidar com esse conceito é enxergar a história da Terra como uma sucessão de eventos e transformações, com seus agentes e sujeitos envolvidos. Conhecer e estudar os processos pelos quais nosso planeta passou durante seus 4,6 bilhões de anos de existência nos ajuda a trazer materialidade para essa dimensão de tempo que à primeira vista é quase abstrata.

Materiais de Referência

CARL, Fred Koch. Cretaceous Period. Encyclopedia Britannica. Disponível em:<https://www.britannica.com/science/Cretaceous-Period>.

CARNEIRO, Celso Dal Ré; MIZUSAKI, Ana Maria Pimentel; ALMEIDA, Fernando Flávio Marques de. 2005. A determinação da idade das rochas. Terræ Didatica, 1(1):6-35. <http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/>.

CONYBEARE, William Daniel; PHILLIPS, William. Outlines of the geology of England and Wales: with an introductory compendium of the general principles of that science, and comparative views of the structure of foreign countries. Part I. London: William Phillips. 1822.

LAPWORTH, Charles. “On the tripartite classification of the Lower Palaeozoic rocks”. Geological Magazine. 2nd series. 6: 1–15. 1879.

MURCHISON, Roderick Impey. “On the Silurian system of rocks”. Philosophical Magazine. 3rd series. 7: 46–52. 1835.

MURCHISON, Roderick Impey; VERNEUIL, Édouard de; KEYSERLING, Alexander von. Geology of Russia in Europe and the Ural Mountains. Vol. 1: Geology. London: John Murray. pp. 138–139. 1845

ROHN Rosemarie. Uso Estratigráfico dos Fósseis e Tempo Geológico. In: CARVALHO, Ismar de Souza (Org.). Paleontologia – Volume 1: Conceitos e Métodos. 3.ed. Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2010. 756 p.

SEDGWICK, Adam; MURCHISON, Roderick Impey. On the Silurian and Cambrian systems, exhibiting the order in which the older sedimentary strata succeed each other in England and Wales. Notices and Abstracts of Communications to the British Association for the Advancement of Science at the Dublin meeting, August 1835, pp. 59-61, In: Report of the Fifth Meeting of the British Association for the Advancement of Science; held in Dublin in 1835. 1836

SEDGWICK, Adam; MURCHISON, Roderick Impey. “On the physical structure of Devonshire, and on the subdivisions and geological relations of its older stratified deposits, etc. Part I and Part II”. Transactions of the Geological Society of London. Second series. Volume 5 part II. pp. 633–705. 1840.

SOARES, Marina Bento. Os Fósseis e o Tempo Geológico. In: SOARES, Marina Bento (Org.). A paleontologia na sala de aula. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Paleontologia, 2015. p. 90-102.

Sobre o autor

Lucca Cunha é licenciando em Geografia na UFRGS e atua como bolsista de iniciação à popularização da ciência no programa Ciência na Sociedade, Ciência na Escola da Propesq. Também atua como voluntário no Laboratório de Paleovertebrados do Departamento de Paleontologia e Estratigrafia do Instituto de Geociências da UFRGS.

Sobre o autor

Heitor Francischini é licenciado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de São Carlos. Mestre em Geociências (Área de Concentração: Paleontologia; 2014) e Doutor em Ciências (Área de Concentração: Paleontologia; 2018) pelo PPGGeo-UFRGS. Durante o doutorado realizou período sanduíche no New Mexico Museum of Natural History and Science (em Albuquerque, EUA) e, durante a graduação, realizou intercâmbio na Universidad de la Republica (em Montevidéu, Uruguai). Atualmente é Professor Adjunto A da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, ministrando as disciplinas Paleontologia Aplicada à Biologia, Paleontologia II e Paleontologia de Vertebrados para os cursos de Ciências Biológicas (Licenciatura e Bacharelado) e Geologia. Possui experiência com os seguintes temas: Paleontologia, Paleobiologia e Paleoicnologia, com ênfase no registro de vertebrados continentais do Paleozoico e Mesozoico, principais temas de sua pesquisa. É membro da Sociedade Brasileira de Paleontologia