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Geoquímica 23 min de leitura

Campo hidrotermal Lost City: onde a vida pode ter começado

Campo hidrotermal Lost City: sistema de fontes alcalinas no meio do Atlântico, movido pela serpentinização, que pode revelar como a vida na Terra começou.

Peixes nadam ao redor de chaminés hidrotermais no mar profundo

Uma luz no abismo

O campo hidrotermal Lost City é um campo de fontes hidrotermais alcalinas no maciço Atlantis, no meio do Atlântico, descoberto em 2000. Ao contrário das fontes vulcânicas do tipo “fumarola negra”, ele é movido pela serpentinização, uma reação química entre a água do mar e a rocha do manto, que constrói imponentes chaminés de carbonato e produz hidrogênio e metano que alimentam a vida microbiana. Está ativo há mais de 120.000 anos e é um dos principais candidatos ao lugar onde a vida na Terra pode ter começado.

Era alta madrugada de 4 de dezembro de 2000, e o navio de pesquisa Atlantis balançava numa ondulação no meio do Atlântico, a cerca de 1.500 milhas da costa leste dos Estados Unidos. A maior parte da equipe científica já tinha ido para os beliches. No contêiner de controle do navio, a geóloga Gretchen Früh-Green e a geóloga estrutural Barbara John acompanhavam uma transmissão de vídeo em preto e branco rastejar pela face sul de uma montanha submarina, enquanto o trenó de câmeras rebocado Argo II deslizava rente ao fundo do mar, uns 800 metros abaixo. Então a tela se encheu de pináculos pálidos.

Früh-Green correu para acordar Deborah Kelley. “Acho que encontramos aqui algo que não se parece com nada que já vimos antes”, disse ela, segundo a lembrança que Kelley relatou mais tarde. O que se seguiu foi uma noite de “empolgação e loucura”. Kelley, geóloga marinha da Universidade de Washington, reuniu-se com Jeff Karson, de Duke, e o restante da equipe e ficou olhando os monitores até o amanhecer. Torres brancas emergiam da escuridão como o horizonte afogado de alguma metrópole submersa. Eles o batizaram de Lost City.

Chaminé pálida de carbonato do campo hidrotermal Lost City, iluminada por um veículo operado remotamente no Atlântico profundo
Um pináculo de carbonato do campo hidrotermal Lost City, brilhando sob as luzes de um veículo operado remotamente. Imagem: NOAA Photo Library, Lost City Expedition 2005 (domínio público / CC BY 2.0), via Wikimedia Commons.

A expedição, chefiada no mar pela geofísica Donna Blackman, do Scripps, não tinha saído em busca de fontes hidrotermais. Tinha saído para estudar como a própria montanha se formou. O dia 4 de dezembro é a data que a expedição registraria como a da descoberta. No dia seguinte, 5 de dezembro, houve tempo para um único mergulho tripulado antes de o tempo virar. Kelley e Karson se espremeram no submersível Alvin, com o piloto Pat Hickey, e desceram pela água fria e negra até o fundo do mar. Por vigias com apenas seis polegadas de largura, viram penhascos revestidos de carbonato, campos de delicados dedos minerais e fluido morno cintilando sobre a rocha. “Se este campo de fontes estivesse em terra”, disse Karson aos repórteres depois, “seria um parque nacional.”

Introdução

O campo hidrotermal Lost City é um conjunto de cerca de 30 chaminés pálidas de carbonato, empoleiradas no alto da parede de uma montanha submarina no meio do oceano Atlântico. Em vez de fogo vulcânico, ele é movido por uma reação química entre a água do mar e as rochas do manto terrestre, um processo chamado serpentinização. Essa única distinção derruba boa parte da imagem antiga de como um sistema hidrotermal pode funcionar e de quanto tempo ele pode durar.

Este é um lugar onde a água que jorra do fundo do mar é tão alcalina quanto um produto desentupidor de ralos, onde as chaminés são construídas do mesmo mineral que o calcário das cavernas, e não dos sulfetos metálicos das famosas “fumarolas negras”, e onde moléculas simples essenciais à vida são fabricadas continuamente a partir de nada além de rocha e água. Ele vem liberando fluidos há mais de cem mil anos, o que o torna um dos principais ambientes candidatos a abrigar o início da vida na Terra. E pode ser o análogo mais próximo que temos, neste planeta, do que está acontecendo agora sob o gelo de Encélado, lua de Saturno, e de Europa, lua de Júpiter.

Este artigo percorre todo o arco da história da Lost City: a descoberta acidental, a estranha química que a constrói e a alimenta, a imponente chaminé chamada Poseidon, os micróbios que prosperam em seu interior cáustico, a hipótese sobre a origem da vida que ela ajudou a inspirar, sua ligação com a busca por vida além da Terra, a expedição recordista de 2023 que perfurou o manto ao lado dela e abaixo dela, e a ameaça muito real que a mineração em mar profundo representa hoje para um lugar que só começamos a entender.

A montanha que se construiu sem fogo

Para entender a Lost City, é preciso primeiro entender a montanha sobre a qual ela está. O maciço Atlantis é uma montanha submarina em forma de domo, centrada perto de 30°07′N, 42°07′W, logo a leste do ponto em que a Dorsal Mesoatlântica encontra uma grande fratura na crosta chamada falha transformante Atlantis. O campo propriamente dito fica cerca de 15 quilômetros a oeste do eixo de espalhamento da dorsal. O maciço tem cerca de 16 quilômetros de largura e se eleva uns 4.000 metros acima do fundo do mar, o que o torna, numa comparação de que os próprios cientistas gostam, mais ou menos do tamanho do monte Rainier.

A maioria das grandes montanhas do fundo do mar são vulcões, construídos pela lava expelida. O maciço Atlantis é algo mais estranho. É o que os geólogos chamam de complexo de núcleo oceânico, e foi montado não pelo acúmulo de lava por cima, mas pelo descascamento da crosta por baixo. Ao longo dos últimos 1,5 a 2 milhões de anos, enquanto a Dorsal Mesoatlântica, de espalhamento lento, afastava o fundo do mar, uma única falha enorme de baixo ângulo, uma falha de descolamento, abriu a crosta como um zíper e fez o interior profundo do planeta rolar até a superfície. O resultado é uma janela para rochas que normalmente ficam a milhas de profundidade: gabro de câmaras magmáticas congeladas e, sobretudo, peridotito, a densa rocha verde do manto superior da Terra.

Essa rocha do manto exposta é o motor de tudo o que vem a seguir. O peridotito é rico no mineral olivina, e a olivina é quimicamente instável ao entrar em contato com a água do mar. A montanha, em outras palavras, é feita de um combustível que começa a reagir no instante em que o oceano a toca. Como disse Kelley no comunicado de descoberta da National Science Foundation, “Raramente aparece algo assim que deixa tão claro quanto ainda temos a aprender sobre o nosso próprio planeta. Precisamos abandonar, em certo sentido, os nossos vieses sobre aquilo que achamos que já sabemos.”

O campo em si fica num terraço rebaixado, uma espécie de prateleira estrutural cerca de 70 metros abaixo do topo do maciço, a uma profundidade de água que costuma ser citada como cerca de 780 metros. As chaminés maiores e mais ativas formam uma linha aproximadamente leste-oeste, com mais de 200 metros de comprimento. Todo o arranjo é controlado por falhas: fraturas de mergulho íngreme que funcionam como encanamento, conduzindo a água do mar para baixo, até a rocha quente, e o fluido morno de volta para cima, até as torres.

Não é uma fumarola negra: por que a Lost City quebrou as regras

Quando os cientistas começaram a explorar as fontes hidrotermais das dorsais meso-oceânicas, na década de 1970, encontraram as fumarolas negras: chaminés de minerais de ferro e sulfetos expelindo fluido quente o bastante para derreter chumbo, escurecido pelos metais que precipitam, agrupadas ao longo do eixo vulcânico, onde o magma fresco fica bem perto, abaixo do fundo do mar. Durante três décadas, esse foi o modelo. Fonte hidrotermal queria dizer calor vulcânico, fluidos ácidos, sulfetos metálicos e os dramáticos ecossistemas quimiossintéticos de vermes-tubo e mariscos que se alimentam deles.

A Lost City não se encaixava em nada disso. As diferenças começaram pelo tamanho e pela cor. As fumarolas negras estudadas desde a década de 1970 em geral não passam de 80 pés ou menos. O pináculo mais alto da Lost City, chamado Poseidon, se eleva cerca de 60 metros, aproximadamente 200 pés, a altura de um prédio de 18 andares. E, enquanto as fumarolas negras são escuras e metálicas, as estruturas da Lost City são quase puro carbonato, o mesmo material do calcário das cavernas, com cores que vão do branco limpo ao creme e ao cinza.

As temperaturas também estavam todas erradas. Os fluidos das fumarolas negras podem chegar a cerca de 400 °C. Os fluidos das fontes da Lost City são mornos, e não escaldantes, entre cerca de 40 e 91 °C. E a química era quase uma imagem em espelho. As fumarolas negras são ácidas; os fluidos da Lost City são intensamente alcalinos, com valores de pH medidos entre 9 e 11, o que Kelley já descreveu várias vezes como quase tão cáustico quanto o Liquid-Plumr. As fumarolas negras são carregadas de metais dissolvidos e de dióxido de carbono; os fluidos da Lost City têm ferro abaixo dos limites de detecção, praticamente nenhum dióxido de carbono e são, em vez disso, extraordinariamente ricos em hidrogênio e metano dissolvidos.

A diferença mais fundamental é a fonte do calor. Uma fumarola negra é aquecida por magma. A Lost City não tem magma em lugar nenhum perto dela; a crosta aqui tem mais de um milhão de anos e é fria pelos padrões vulcânicos. O calor, e a química, vêm da própria rocha reagindo com a água.

Serpentinização: como a rocha bebe o mar e exala combustível

A reação começa quando a água do mar percola para baixo através da rocha fraturada do manto do maciço Atlantis e encontra a olivina, o mineral rico em ferro e magnésio que compõe a maior parte do peridotito. A água a ataca. A olivina se decompõe e se reorganiza numa série de minerais novos, que contêm água, principalmente serpentina, o mineral mole e esverdeado que dá nome ao processo, além de brucita e magnetita. A rocha incha, racha e absorve água, passando de manto denso e seco a serpentinito hidratado e escorregadio.

Dessa transformação saem três coisas, e as três importam. A primeira é calor. A serpentinização é fortemente exotérmica; segundo uma estimativa publicada, alterar um único metro cúbico de rocha pode liberar da ordem de várias centenas de megajoules de energia térmica, o bastante para sustentar a circulação morna que mantém o campo vivo sem nenhuma ajuda vulcânica.

A segunda é o hidrogênio. À medida que o ferro ferroso da olivina é oxidado a ferro férrico e preso na magnetita, a água é dividida, e o gás hidrogênio molecular (H₂) inunda o fluido. Os fluidos da Lost City carregam algumas das maiores concentrações de hidrogênio já medidas em qualquer fonte submarina; segundo Kelley e colegas, o hidrogênio varia de menos de 1 até cerca de 15 milimols por quilograma, com os fluidos de membro extremo, livres de magnésio, analisados por Seyfried e colaboradores medindo aproximadamente 9,4 a 12 milimols por quilograma, com pH de cerca de 10,1 a 10,6.

A terceira são os hidrocarbonetos. Com hidrogênio abundante e uma fonte de carbono, reações do tipo Fischer-Tropsch podem formar metano (CH₄) e uma série de moléculas orgânicas um pouco maiores sem nenhuma biologia envolvida. Em 2008, Giora Proskurowski, Kelley e colegas publicaram na Science um estudo mostrando que os hidrocarbonetos dos fluidos da Lost City não carregam nenhuma assinatura de radiocarbono da biosfera iluminada pelo sol e correspondem, em vez disso, a uma origem profunda e abiótica. A Lost City, descobriram eles, produz 10 a 100 vezes mais hidrogênio e metano do que uma fumarola negra típica. “A geração de hidrocarbonetos foi o primeiro passo”, disse Proskurowski sobre a descoberta; “caso contrário, a Terra teria permanecido sem vida.”

A implicação é enorme. A serpentinização pega dois dos ingredientes mais comuns do cosmos, rocha e água, e produz espontaneamente tanto os blocos de construção químicos quanto a energia química de que a vida pode se valer. Sem luz do sol, sem vulcão, sem biologia pré-existente.

Mapa mostrando a localização do campo hidrotermal Lost City no maciço Atlantis, perto da Dorsal Mesoatlântica
A Lost City fica no alto do maciço Atlantis, uma montanha submarina perto da Dorsal Mesoatlântica, mais ou menos do tamanho do monte Rainier. Imagem: NOAA Photo Library (domínio público), via Wikimedia Commons.

Poseidon e a catedral de carbonato

As próprias chaminés são construídas por uma espécie de acidente geoquímico na fronteira entre duas águas. O fluido quente que sobe da rocha é alcalino e desprovido de magnésio, e carrega cálcio dissolvido. Quando encontra a água do mar comum, fria, repleta de carbonato e magnésio, o cálcio e o carbonato se chocam e precipitam como minerais sólidos de carbonato de cálcio, principalmente aragonita e brucita no início. Onde quer que as duas águas se misturem, o mineral cresce. As torres são, em essência, registros congelados dessa frente de mistura.

A maior delas é a Poseidon. Ela se eleva mais de 60 metros, quase 200 pés, e o complexo mais amplo de torres que se fundem se estende por cerca de 100 metros de lado a lado, com a própria Poseidon medindo cerca de 50 metros de largura na base. Durante a expedição de 2005, o geoquímico orgânico Mitch Schulte descreveu o topo como quatro grandes pináculos, um deles expelindo ativamente fluido a cerca de 59 °C, com pontos mais quentes, numa sela entre os picos, chegando a 75 °C. O fluido mais quente de todo o campo, cerca de 91 °C, com pH de aproximadamente 10,7, sai de uma chaminé em forma de colmeia, de cerca de um metro, sobre a Poseidon.

Imponentes estruturas brancas de chaminés de carbonato no campo de fontes Lost City, no maciço Atlantis
As torres da Lost City são construídas quase inteiramente de carbonato, mais próximas do calcário das cavernas do que dos pináculos de sulfetos metálicos das fumarolas negras vulcânicas. Imagem: NASA / National Science Foundation (University of Washington / Woods Hole Oceanographic Institution), domínio público, via Wikimedia Commons.

Em volta da Poseidon e saindo dela crescem estruturas mais delicadas. Uma feição espetacular chamada chaminé IMAX se ergue por três andares a partir de sua face norte, pendurada de flanges que aprisionam poças refletoras de fluido a 55 °C, como cachoeiras de cabeça para baixo. Em outros pontos do campo, carbonato branco recém-formado escorre das fissuras do penhasco em aglomerados de crescimentos de várias pontas que parecem dedos de mãos viradas para cima. O material mais novo é de um branco brilhante; à medida que o carbonato envelhece, a aragonita metaestável se converte em calcita, a brucita se dissolve e as superfícies escurecem para cinza e marrom-dourado.

Esse processo de envelhecimento também é um relógio. Datando o carbonato, os cientistas descobriram a espantosa longevidade do campo. Um artigo de 2003 na Science, liderado por Früh-Green, documentou pelo menos 30.000 anos de atividade hidrotermal, o que já tornava a Lost City mais antiga do que qualquer sistema de fumarolas negras conhecido, por ordens de grandeza. Datações posteriores por urânio-tório e radiocarbono recuaram ainda mais o registro: as chaminés mais antigas, hoje extintas, na borda sul do campo forneceram idades bem acima de 100.000 anos, e o valor de consenso que circula hoje é que a Lost City vem liberando fluidos há mais de 120.000 anos. As fumarolas negras, presas ao pulso instável do vulcanismo, costumam durar de décadas a séculos. A Lost City tem o batimento lento e paciente de uma reação química em rocha sólida, e pode mantê-lo, estimam os pesquisadores, potencialmente por centenas de milhares de anos.

Vida no escuro cáustico

O que vive num lugar assim? À primeira vista, pouca coisa. Não há florestas de vermes-tubo nem densos bancos de mariscos gigantes. A vida animal visível é escassa: gastrópodes e anfípodes agarrados às flanges porosas e mornas, poliquetas, nematódeos e minúsculos crustáceos, com caranguejos, corais, enguias e, de vez em quando, um cherne na água fria ao redor. Mesmo assim, quando a expedição de 2003 aspirou a água em volta das fontes e contou com cuidado, encontrou algo surpreendente. A diversidade desses pequenos animais é tão alta quanto, ou mais alta que, em qualquer sítio de fumarolas negras da Dorsal Mesoatlântica. A biomassa é baixa, mas a variedade é rica. As criaturas são apenas pequenas, translúcidas e fáceis de passar despercebidas.

A ação de verdade é microbiana e fica escondida dentro das paredes das chaminés. O carbonato poroso é atravessado por canais onde fluido morno, rico em hidrogênio e metano, se mistura com a água do mar, e essas interfaces são recobertas por densos biofilmes. Segundo Kelley e colegas, esses biofilmes contêm de quase 10⁸ a 10⁹ células por grama de mineral carbonático, dominados por um único filótipo. O notável é quão pouca diversidade há nas zonas mais quentes. No interior das chaminés banhadas por fluido acima de 80 °C, o trabalho de William Brazelton, Matthew Schrenk, Kelley e John Baross constatou, como relataram na Applied and Environmental Microbiology, que esses organismos “formam biofilmes espessos e compreendem quase 100% da comunidade de arqueias”. A equipe batizou o organismo dominante de Lost City Methanosarcinales, ou LCMS.

Esses micróbios vivem dos produtos da serpentinização. Eles fazem circular hidrogênio, metano e pequenas moléculas orgânicas como formiato e acetato, exatamente os compostos que a rocha fabrica de forma abiótica. Nas partes mais frias do campo, onde a emissão de fluidos é menos vigorosa, outro grupo assume, as arqueias anaeróbias oxidantes de metano conhecidas como ANME-1, sugerindo uma sucessão ecológica que acompanha as chaminés à medida que esfriam e envelhecem ao longo de séculos. Um estudo de 2011 chegou a encontrar uma surpreendente complexidade fisiológica embutida nos biofilmes de espécie única de LCMS, com múltiplos formatos de célula e membranas internas sugerindo que um mesmo organismo pode executar tanto a produção quanto o consumo de metano, conforme as condições.

O ponto crucial é a fonte de energia. Nas fumarolas negras, a base da teia alimentar funciona em grande parte com dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. Na Lost City, eles são escassos ou ausentes, e a vida funciona, em vez disso, com hidrogênio e metano fornecidos pela química da rocha. É um ecossistema que não precisa de luz solar nem de vulcanismo, apenas da lenta reação da água com o interior do planeta.

A hipótese das fontes hidrotermais alcalinas: um possível berço da vida

É aqui que a Lost City se tornou um dos lugares mais discutidos na pesquisa sobre a origem da vida. A lógica é a seguinte. A Terra primitiva, há mais de quatro bilhões de anos, era mais quente, e uma quantidade muito maior de rocha do manto ficava exposta na superfície ou perto dela, onde podia reagir com o oceano. Os sistemas de serpentinização deveriam ser comuns. E um sistema de serpentinização fornece, de graça e de forma contínua, quase tudo de que um metabolismo primitivo precisaria: um suprimento constante de hidrogênio como doador de elétrons, compostos simples de carbono, superfícies minerais que atuam como catalisadores, calor e um gradiente químico acentuado.

Esse último ingrediente é o pilar de uma hipótese específica e influente. A partir da década de 1990, o geoquímico Michael Russell, depois acompanhado pelos biólogos William Martin e Nick Lane, argumentou que o primeiro sistema de energia da vida não era tão diferente de uma chaminé da Lost City. As células modernas se abastecem bombeando prótons através de uma membrana para criar um gradiente eletroquímico e deixando que esse gradiente impulsione a síntese de ATP, um processo chamado quimiosmose, universal a toda a vida. Na hipótese das fontes alcalinas, o labirinto de poros microscópicos de uma chaminé alcalina oferece uma versão pronta exatamente desse gradiente: fluido de fonte alcalino e rico em hidrogênio de um lado de uma fina parede mineral e água do oceano mais ácida do outro, com uma diferença de várias unidades de pH através de barreiras com apenas micrômetros de espessura. Esse gradiente natural de prótons, segundo o argumento, poderia ter impulsionado as difíceis primeiras reações entre hidrogênio e dióxido de carbono, dando origem a um metabolismo primitivo de fixação de carbono semelhante à antiga via do acetil-CoA, ainda usada hoje por metanógenos e acetógenos.

Em 2008, Martin, Baross, Kelley e Russell expuseram isso em uma revisão muito citada na Nature Reviews Microbiology, e a Lost City virou seu exemplo emblemático no mundo real: um sistema de fontes alcalinas em funcionamento e de longa duração, que produz hidrogênio, formiato, acetato e um gradiente de pH sustentado. A hipótese tem seus críticos, e o debate sobre se paredes inorgânicas espessas de fontes poderiam realmente substituir membranas celulares, e sobre se os gradientes são íngremes o bastante, continua vivo e sem solução. Mas a descoberta da Lost City deu à ideia um lugar concreto para apontar. Como Kelley resumiu o que estava em jogo em 2005: “Na maioria dos lugares, não temos acesso às condições da Terra primitiva; por isso, se conseguirmos entender as reações químicas, as fontes de energia e como os fluidos circulam pela Lost City, isso pode nos dar uma pista de como a vida começou neste planeta.”

Mundos oceânicos: um mapa para Encélado e Europa

Se a serpentinização precisa apenas de rocha e água, então qualquer lugar do Sistema Solar que tenha ambas poderia, em princípio, executar a mesma química. Essa percepção fez da Lost City uma referência para os cientistas planetários que buscam vida além da Terra.

O alvo mais claro é Encélado, uma pequena lua gelada de Saturno. Sob sua casca congelada existe um oceano global de água líquida em contato com um núcleo rochoso, e, por fissuras em seu polo sul, ele lança plumas desse oceano no espaço. A sonda Cassini, da NASA, atravessou essas plumas e coletou amostras delas. Encontrou hidrogênio molecular e constatou que o oceano parece ser alcalino. As duas coisas são exatamente o que se esperaria se a água do mar estivesse reagindo com rocha, por serpentinização, no fundo logo abaixo. Como o cientista planetário Christopher Glein resumiu, a química é “exatamente o que esperaríamos se houvesse um oceano de água líquida em contato com rochas no fundo oceânico de Encélado e abaixo dele”. A comparação terrestre a que ele e outros recorrem é, repetidas vezes, a Lost City.

A lua de Júpiter, Europa, oferece uma história parecida. Sob seu gelo existe um oceano de água salgada envolvendo um interior rochoso, com fissuras que poderiam expor rocha fresca à água e impulsionar a produção de hidrogênio. A sonda Europa Clipper, da NASA, lançada em outubro de 2024, leva instrumentos projetados para investigar exatamente essa química entre oceano e rocha. O microbiologista William Brazelton, que passou anos estudando os micróbios da Lost City, foi direto ao falar da conexão, dizendo à Smithsonian que a Lost City é “um exemplo de um tipo de ecossistema que poderia estar ativo em Encélado ou em Europa neste exato segundo. E talvez em Marte, no passado.” A rocha que alimenta os micróbios da Lost City, observou ele, parece estar amplamente distribuída pelo Sistema Solar. Descobrir como as rochas sustentam a vida na Terra é o primeiro passo para descobrir como as rochas poderiam sustentá-la em outros lugares.

Perfurando o manto: a Expedição 399 do IODP

Por duas décadas depois da descoberta, os cientistas estudaram a Lost City por fora: coletando seus fluidos, mapeando suas chaminés, raspando seus biofilmes. O que não conseguiam fazer era descer até a rocha e observar a serpentinização acontecer em profundidade. Isso mudou na primavera boreal de 2023.

De abril a junho de 2023, o navio de perfuração oceânica JOIDES Resolution realizou a Expedição 399 do International Ocean Discovery Program, intitulada, de forma apropriada, “Building Blocks of Life, Atlantis Massif”. Trabalhando na mesma montanha que abriga a Lost City, a equipe internacional, coliderada por Andrew McCaig, da Universidade de Leeds, Susan Lang, da Woods Hole Oceanographic Institution, e Peter Blum, fez algo que havia sido tentado e frustrado desde o início da década de 1960. Em um novo furo de sondagem na parede sul do maciço, o poço U1601C, perfurou 1.267,8 metros na rocha do manto e recuperou espantosos 71% dela como testemunho intacto, com recuperação superando regularmente 90% em longos trechos de peridotito serpentinizado.

Para dimensionar o tamanho desse salto: o recorde anterior de perfuração em rocha do manto oceânico era de apenas 200,8 metros, estabelecido no poço 920D durante a Leg 153 do Ocean Drilling Program, em 1993. A Expedição 399 não ultrapassou essa marca por pouco; ela a pulverizou por um fator de seis. O autor principal, Johan Lissenberg, da Universidade de Cardiff, e seus colegas haviam finalmente recuperado uma seção longa e contínua do manto superior da Terra, “uma seção-tipo para as próximas décadas”, nas palavras de McCaig, para tudo, da fusão do manto à microbiologia.

A perfuração aconteceu em 2023; os primeiros grandes resultados científicos foram publicados um ano depois, na Science, em 8 de agosto de 2024, em um artigo intitulado “A long section of serpentinized depleted mantle peridotite”. O testemunho, com cerca de dois terços de rocha ultramáfica do manto e um terço de intrusões gabroicas, registrou em sua história mais fusão do que o esperado e mostrou reação hidrotermal entre fluido e rocha ao longo de toda a sua profundidade, com padrões de alteração que combinam com a química dos fluidos da Lost City emitidos nas proximidades. O manto, descobriu-se, não estava levemente serpentinizado; estava serpentinizado em talvez 80 a 90% ao longo de uma camada com pelo menos 1,2 quilômetro de espessura.

Para a questão da origem da vida, as próprias rochas eram a mensagem. Susan Lang, cocientista-chefe da expedição, fez a ligação diretamente: “As rochas que existiam na Terra primitiva se parecem mais com as que recuperamos nesta expedição do que com as rochas mais comuns que compõem nossos continentes hoje. Analisá-las nos dá uma visão crítica dos ambientes químicos e físicos que teriam existido no início da história da Terra, e que poderiam ter fornecido uma fonte constante de combustível e condições favoráveis, ao longo de escalas de tempo geologicamente longas, para abrigar as primeiras formas de vida.” A expedição não tinha apenas batido um recorde de perfuração. Tinha trazido um pedaço da química da Terra primitiva para o convés de um navio.

A ameaça: minerar um lugar que mal conhecemos

Para algo tão antigo e tão isolado, a Lost City acaba sendo alarmantemente exposta. Sua topografia complexa a poupou da pesca comercial, mas outra indústria está de olho na região. Em 2018, a International Seabed Authority concedeu à Polônia um contrato de 15 anos para explorar sulfetos polimetálicos ao longo da Dorsal Mesoatlântica. Segundo a ISA, a área de exploração alocada é de exatamente 10.000 quilômetros quadrados, dividida em 100 blocos de no máximo 100 quilômetros quadrados cada, situada na dorsal entre as zonas de falha transformante de Hayes, Atlantis e Kane. Os minerais procurados, incluindo cobre, ouro e outros metais concentrados em depósitos de fumarolas negras, não estão nas próprias torres de carbonato da Lost City. Mas a preocupação entre os cientistas é que a mineração em qualquer ponto próximo poderia sufocar o campo com plumas de sedimentos, alterar a química da água e danificar um sistema que mal começamos a caracterizar.

Gretchen Früh-Green, que estava no contêiner de controle na noite em que a Lost City foi descoberta, tem sido uma das vozes mais enfáticas. Em declarações reportadas pela Sky News, ela alertou que “poderíamos destruir este lugar antes mesmo de entendê-lo, antes de podermos realmente apreciar o significado dessas torres brancas únicas e dos estranhos fluidos que brotam do fundo do mar”. O Greenpeace, o Marine Conservation Institute e outros têm pressionado por sua proteção; o campo foi designado Hope Spot da Mission Blue e apontado como High Seas Gem, e há pedidos em andamento para torná-lo Patrimônio Mundial da UNESCO. Em 2025 e ainda em 2026, porém, não há nenhuma proteção internacional vinculante específica para a Lost City em vigor.

A boa notícia é que nenhuma mineração comercial em mar profundo teve início, em lugar nenhum. O contrato da Polônia é apenas de exploração, o que significa levantamentos e amostragem, não extração. E o arcabouço legal que regeria a mineração propriamente dita continua inacabado. Em sua 30ª sessão, em julho de 2025, a International Seabed Authority voltou a não conseguir adotar um Código de Mineração havia muito atrasado, e as negociações foram empurradas para 2026. Como o grupo Seas At Risk relatou sobre essa sessão, quando “a Croácia anunciou sua posição de pausa precaucionária”, ela se juntou aos “38 países que hoje apoiam uma moratória, uma pausa precaucionária ou a proibição da mineração em mar profundo”. A pressão é real, porém, e age nos dois sentidos; em 2025, uma empresa tentou contornar totalmente o processo da ISA buscando uma licença de mineração por meio dos Estados Unidos, o que provocou alertas de que uma ação unilateral desse tipo violaria o direito internacional.

Nesse espaço disputado entra um marco do direito internacional. O Tratado do Alto-Mar, formalmente o Acordo sobre a Biodiversidade Além da Jurisdição Nacional, ou Acordo BBNJ, foi adotado pelos Estados-membros da ONU em 19 de junho de 2023, depois de quase duas décadas de negociação. É o primeiro marco juridicamente vinculante para criar áreas marinhas protegidas nos cerca de dois terços do oceano que estão além da jurisdição de qualquer nação, o alto-mar, onde fica a Lost City. Em 19 de setembro de 2025, o tratado atingiu o limite de 60 ratificações e entrou em vigor em 17 de janeiro de 2026. Se ele será usado a tempo e com força suficiente para proteger um lugar como a Lost City é hoje uma das questões em aberto da governança dos oceanos.

O fogo lento que ainda arde

A escala de tempo da Lost City é quase uma lição de humildade. As fumarolas negras que descobrimos primeiro são dramáticas e rápidas, acendendo e se apagando com o pulso vulcânico da dorsal. A Lost City é o oposto: silenciosa, alcalina, de um branco fantasmagórico e mais antiga que a nossa espécie. Ela vem liberando hidrogênio e metano no escuro desde antes de os humanos modernos existirem, alimentada não pelo fogo, mas pela reação da água do mar com a rocha abaixo dela. Kelley disse certa vez que tinha 100% de certeza de que existem outras Lost Cities, porque há muitos lugares no fundo do mar onde a rocha do manto encontra o mar. Encontramos apenas esta. Foi preciso um acidente, numa noite de dezembro de 2000, para encontrá-la, afinal.

O que ela oferece é uma espécie de modelo de funcionamento dos começos. Aqui, em tempo real, o interior do planeta reage com a água do mar para fabricar as matérias-primas da vida. A mesma química pode estar se desenrolando neste exato momento sob o gelo de Encélado e pode ter se desenrolado numa Terra jovem, quatro bilhões de anos atrás, em torres muito parecidas com a Poseidon. O testemunho de manto retirado de baixo do campo em 2023 trouxe um pedaço desse mundo antigo de volta à luz. Os micróbios nas paredes das chaminés continuam vivendo o experimento. E as torres continuam crescendo, uma fração de milímetro por vez, brancas contra o negro, indiferentes a se escolhemos protegê-las ou triturá-las numa pluma de lama. Temos a rara chance de estudar um possível berço da vida enquanto ele ainda está ativo, se escolhermos protegê-lo antes de minerá-lo.

Perguntas frequentes

O que é o campo hidrotermal Lost City? É um campo de cerca de 30 chaminés de carbonato no maciço Atlantis, no meio do Atlântico, descoberto em 2000. Ao contrário das fumarolas negras vulcânicas, ele é movido pela serpentinização: uma reação entre a água do mar e a rocha do manto, que produz hidrogênio e metano que alimentam a vida microbiana.

Qual é a idade da Lost City? Ela vem liberando fluidos há mais de 120.000 anos, o que a torna o campo de fontes hidrotermais mais longevo conhecido no oceano. As fumarolas negras, em contraste, costumam durar apenas de décadas a séculos.

Por que a Lost City importa para a origem da vida? A serpentinização fornece, de graça e de forma contínua, o hidrogênio, as moléculas simples de carbono, os catalisadores minerais, o calor e o gradiente natural de pH de que um metabolismo primitivo precisaria, o que faz do campo um modelo de destaque para onde e como a vida na Terra pode ter começado.

Qual é a profundidade do campo hidrotermal Lost City? O campo de fontes fica no alto da parede do maciço Atlantis, a uma profundidade de água de cerca de 780 metros, aproximadamente 70 metros abaixo do topo da montanha.

Fontes (24 itens)
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