Pangeia Ultima: o supercontinente que pode acabar com os mamíferos

Introdução

Em 10 de julho de 1913, o caseiro do Greenland Ranch, um posto solitário no fundo do Vale da Morte, na Califórnia, caminhou até um abrigo meteorológico de madeira e leu o termômetro. Marcava 134 graus Fahrenheit. Isso equivale a 56,7 °C e continua sendo a temperatura do ar mais alta já registrada oficialmente na Terra, embora os meteorologistas discutam essa leitura desde então. No ar seco do deserto, um adulto saudável, com sombra e água, aguenta isso por algum tempo. Sem sombra ou sem água, mata. Mas aquilo foi uma tarde. A noite chegou, o deserto irradiou seu calor para um céu limpo e, ao amanhecer, o Vale da Morte estava apenas quente.

Agora imagine um mundo em que aquela tarde nunca termina. O solo entre os trópicos assa, por meses a fio, a temperaturas de 40 a 50 °C. Os litorais estão envoltos em um ar tão úmido que o suor não consegue evaporar. O oceano mais próximo, a única coisa capaz de resfriar o interior, fica a milhares de quilômetros de distância, do outro lado de um deserto do tamanho de um hemisfério. Esta é a Pangeia Ultima. Um estudo publicado na Nature Geoscience em 25 de setembro de 2023 sustenta que esse pode ser o mundo que porá fim ao reinado dos mamíferos, daqui a cerca de 250 milhões de anos.

O artigo foi liderado por Alexander Farnsworth, modelador climático da Universidade de Bristol. O que há de novo não é o mapa, e sim a maquinaria: um modelo de circulação geral oceano–atmosfera aplicado a um supercontinente futuro e acoplado a um modelo de longo prazo do ciclo do carbono, de modo que o nível de CO₂ é calculado, e não presumido. Una os continentes de hoje em uma única massa de terra tropical, acrescente um Sol um pouco mais brilhante e uma atmosfera com um pouco mais de dióxido de carbono, e os animais de sangue quente que dominam a terra firme há 66 milhões de anos ficam sem lugar para viver. No pior cenário, só cerca de 8% da superfície continental continua habitável para eles. Hoje, o número é de cerca de 66%.

São projeções, construídas sobre uma física bem compreendida e uma geografia que não é. Essa distinção atravessa tudo o que vem a seguir.

O que é a Pangeia Ultima? O próximo supercontinente, explicado

Pangeia Ultima é o nome que os geólogos usam para um supercontinente futuro hipotético, que se forma quando os continentes atuais da Terra, em deriva, voltam a se juntar, daqui a cerca de 250 milhões de anos. A ideia é de Christopher Scotese, geólogo americano que dedicou a carreira a reconstruir mapas antigos do mundo por meio do Projeto PALEOMAP. A origem é mais prosaica do que a trajetória posterior da ideia sugere. Em 1982, ainda estudante de pós-graduação, Scotese recebeu da revista Discover a encomenda de desenhar uma série de mapas mostrando para onde as placas caminhavam. O que ele produziu foi uma Terra futura em que o Atlântico se fecha, as Américas voltam a girar em direção à África e à Europa e os continentes se amontoam numa única massa pelos trópicos, uma reprise da Pangeia, o supercontinente dos primeiros tempos dos dinossauros. Ele a batizou de Pangeia Ultima, “a última Pangeia”.

O nome se revelou um erro, e Scotese foi o primeiro a dizê-lo. “Ultima” sugeria um ato final, mas o ciclo dos supercontinentes não termina; a Terra continuará reunindo e desmontando continentes enquanto seu interior guardar calor suficiente para sustentar a tectônica de placas. Por isso ele a rebatizou de Pangeia Proxima, “a próxima Pangeia”. Os dois nomes descrevem o mesmo objeto. O estudo climático de 2023 usou o nome antigo, e é por isso que “Pangeia Ultima” domina as manchetes; os paleogeógrafos que desenham os mapas preferem Pangeia Proxima. Você também vai encontrar Neopangeia e Pangeia II. Trate todos como sinônimos.

O cenário de Scotese se desenrola em etapas. Dentro de cerca de 50 milhões de anos, a África conclui sua lenta investida para o norte contra a Europa, fechando o Mediterrâneo e erguendo uma cadeia de montanhas que vai da Península Ibérica ao mar Cáspio. A Austrália avança contra o Sudeste Asiático. O Atlântico, enquanto isso, continua a se alargar, mas só por algum tempo. No modelo de Scotese, as pequenas zonas de subducção que já roem as margens do Atlântico, no Caribe e no mar de Scotia, crescem, se espalham e acabam passando a consumir o assoalho atlântico mais depressa do que a Dorsal Mesoatlântica consegue produzi-lo. Em algum ponto além de 100 milhões de anos a partir de hoje, o Atlântico inverte o rumo. Daqui a 250 milhões de anos, as Américas já se juntaram de novo à Afro-Eurásia, a Antártida derivou para o norte para ajudar a fechar a brecha e um único supercontinente atravessa o equador, cercado por um único oceano global. Um remanescente do oceano Índico sobrevive como um mar interior no meio.

Os movimentos das placas podem ser projetados para o futuro com alguma confiança por dezenas de milhões de anos, porque hoje podemos medi-los com posicionamento por satélite, com precisão de milímetros. Além desse limite, a previsão depende de suposições sobre como o manto se comportará, onde se formarão novas zonas de subducção e qual oceano morrerá primeiro. O próprio Scotese descreveu seus mapas do futuro remoto, logo de saída, como “praticamente uma fantasia”: um ponto de partida para pensar em como a maquinaria funciona. Essa honestidade importa, porque o estudo climático herda as incertezas do mapa junto com sua geometria.

O ciclo dos supercontinentes: o ritmo mais lento da Terra

Para entender por que alguém levaria a sério um mapa de 250 milhões de anos no futuro, você precisa conhecer o ciclo dos supercontinentes, o padrão de reunião e fragmentação que molda a superfície da Terra há pelo menos dois bilhões de anos.

Os continentes viajam sobre placas tectônicas, lajes rígidas da parte externa da Terra que deslizam sobre o manto quente, em lenta convecção, a alguns centímetros por ano, mais ou menos o ritmo com que crescem as unhas. A velocidade das unhas parece trivial até você multiplicá-la pelo tempo geológico. Dois centímetros por ano são 20 quilômetros em um milhão de anos e 5.000 quilômetros em 250 milhões de anos, aproximadamente a largura do Atlântico. Em intervalos assim, os continentes vagam pelo globo, colidem, se soldam uns aos outros e, por fim, voltam a se separar.

O motor por trás de tudo isso é o calor. O interior da Terra ainda está esfriando desde a sua formação, há 4,5 bilhões de anos, e é aquecido por dentro pelo decaimento do urânio, do tório e do potássio. Esse calor escapa por convecção: a rocha quente sobe, esfria perto da superfície e depois afunda de novo, ao longo de centenas de milhões de anos. As placas são a pele superior, fria e rígida, dessa circulação. Onde elas se afastam, forma-se crosta nova nas dorsais meso-oceânicas; onde convergem, uma das placas se curva para baixo e mergulha no manto numa zona de subducção. O guia básico do US Geological Survey, This Dynamic Earth, continua sendo a introdução mais clara a essa maquinaria em linguagem simples.

Um supercontinente acrescenta uma reviravolta ao ciclo. A crosta continental é espessa e isolante, de modo que uma massa de terra gigantesca age como um cobertor sobre o manto que fica sob ela. O calor se acumula sob o cobertor, o manto esquenta, surgem correntes ascendentes e, por fim, o supercontinente é esticado, adelgaçado e rasgado ao longo de novos riftes. Enquanto isso, as lajes frias que afundaram nas zonas de subducção durante a reunião se acomodam em direção à base do manto e ajudam a organizar a próxima geração de plumas ascendentes. A reunião prepara a fragmentação; a fragmentação prepara a reunião seguinte. Os geólogos estimam que um ciclo completo leve algo como 400 a 600 milhões de anos, embora nunca tenha sido perfeitamente regular.

Se você quiser a história mais detalhada de como os geólogos leem esses intervalos enormes de tempo nas rochas estratificadas e nos relógios radioativos, o artigo explicativo do Geoscopy sobre como as rochas da Terra revelam o tempo profundo apresenta as ferramentas. Por ora, o número-chave é este: o último supercontinente começou a se fragmentar há cerca de 180 milhões de anos, o que coloca a Terra mais ou menos no meio do ciclo atual. Está chegando a hora da próxima reunião.

De Vaalbara a Nuna

Quantos supercontinentes já existiram? Pelo menos cinco. Provavelmente mais. E os mais antigos são tanto argumentos quanto objetos. Reconstruí-los depende do paleomagnetismo, as tênues direções de bússola congeladas nas rochas quando elas esfriaram, além da correspondência entre cinturões de montanhas e idades de rochas em continentes que hoje estão separados por oceanos inteiros. Quanto mais para trás você vai, menos rochas sobrevivem e mais nebulosa fica a imagem.

O candidato mais antigo, Vaalbara, teria unido o cráton de Kaapvaal, no sul da África, ao cráton de Pilbara, na Austrália Ocidental, há mais de três bilhões de anos; sua própria existência é debatida. A Kenorlândia, de cerca de 2,7 a 2,5 bilhões de anos atrás, tem respaldo melhor. Depois vem Columbia, também chamada de Nuna, que se formou há cerca de 1,8 bilhão de anos e permaneceu unida por várias centenas de milhões de anos. A equipe de Farnsworth observa um detalhe intrigante sobre Nuna: ao contrário de alguns supercontinentes posteriores, ela parece ter se mantido quente durante toda a sua existência. O tamanho, em outras palavras, não basta para definir o clima de um supercontinente. O lugar do globo em que ele fica e o que a atmosfera está fazendo importam tanto quanto, um ponto que se torna central mais adiante.

Rodínia e a Terra bola de neve

Rodínia, que se formou há cerca de 1,1 bilhão de anos tendo em seu coração o antigo núcleo da América do Norte, a Laurentia, é o primeiro supercontinente que conseguimos desenhar com alguma confiança. Sua fragmentação, iniciada há cerca de 750 milhões de anos, coincidiu com as oscilações climáticas mais extremas do registro geológico: as glaciações da Terra bola de neve, quando mantos de gelo podem ter chegado ao nível do mar no equador. A principal explicação liga uma coisa à outra. À medida que Rodínia se fragmentava, vastas faixas novas de margem continental passaram a ficar nos trópicos úmidos, onde o intemperismo químico das rochas silicáticas retira dióxido de carbono do ar. O CO₂ caiu, o planeta esfriou, o gelo avançou e, como o gelo reflete a luz do Sol, o resfriamento se intensificou, até que o CO₂ vulcânico, acumulado por milhões de anos sob a tampa congelada, acabou degelando o planeta e o transformando numa estufa. A fragmentação de Rodínia, em outras palavras, pode ter quase congelado o planeta por inteiro. A geografia mexe no termostato.

Pangeia, o molde

E então a Pangeia. Ela estava formada por volta de 335 milhões de anos atrás, quando Gondwana, no sul, colidiu com a Laurússia, no norte, ao longo de uma sutura que hoje atravessa os Apalaches, as montanhas variscanas da Europa e o Atlas. O rifteamento começou no Triássico Tardio, e o Atlântico central se abriu entre a América do Norte e a África ao longo do Jurássico Inicial, entre cerca de 200 e 175 milhões de anos atrás. A clássica sequência de mapas do US Geological Survey mostra o resto: o Atlântico Sul se abrindo como um zíper no Cretáceo, a Índia disparando rumo ao norte, a Austrália se separando da Antártida e o mapa moderno, familiar, surgindo apenas nas últimas dezenas de milhões de anos, tudo descrito no capítulo de perspectiva histórica de This Dynamic Earth.

O clima da Pangeia é o motivo pelo qual seu nome é reaproveitado para o futuro. Com uma única massa de terra se estendendo de polo a polo e um único oceano, a Pantalassa, cobrindo o restante do globo, o interior ficava a milhares de quilômetros de qualquer umidade. Os geólogos chamam o resultado de “megamonção”: oscilações sazonais violentas, com o interior assando no verão e congelando no inverno, e a chuva restrita aos litorais. As camadas vermelhas do Permiano e do Triássico, arenitos oxidados, percorridos por dunas, encontrados de Utah à Europa central, são o interior fossilizado desse deserto.

Quando Alfred Wegener comparou as linhas de costa, os fósseis e as formações rochosas da América do Sul e da África e propôs a deriva continental, em 1912, a Pangeia era o mundo que ele estava reconstruindo. Ele não conseguia explicar como os continentes se moviam, e a ortodoxia geológica o rejeitou por décadas. A expansão do assoalho oceânico, confirmada no início da década de 1960, finalmente forneceu o mecanismo que lhe faltava; o USGS conta bem essa história. Wegener morreu no manto de gelo da Groenlândia em 1930, trinta anos antes de a ciência lhe dar razão.

Como o próximo supercontinente se reúne: subducção e a morte dos oceanos

Todo supercontinente é construído pela subducção, e toda zona de subducção começa com uma curvatura. A crosta oceânica nasce quente e leve numa dorsal meso-oceânica, mas, à medida que esfria e engrossa ao longo de dezenas de milhões de anos, torna-se mais densa do que o manto que está sob ela. Em algum momento, ela quer afundar. Onde isso acontece, ao longo de uma fossa oceânica profunda, a placa mergulha no manto em um ângulo que pode ir de um deslizamento suave a uma queda quase vertical. A água transportada para baixo nos minerais da placa reduz o ponto de fusão do manto sobrejacente, gerando o magma que constrói os arcos vulcânicos: os Andes, o Japão, a Cordilheira das Cascatas, todo o Círculo de Fogo do Pacífico, como explica o USGS. Essas mesmas placas em descida produzem os maiores terremotos do planeta. A subducção é também, em última análise, o músculo que arrasta os continentes uns contra os outros. Quando uma bacia oceânica ganha uma zona de subducção em sua borda, está fadada a encolher.

O geofísico canadense J. Tuzo Wilson descreveu o ciclo de vida completo de um oceano em 1966, num artigo que fazia uma pergunta de aparência modesta: o Atlântico se fechou e depois voltou a se abrir? Sua resposta se tornou o ciclo de Wilson, a peça em seis atos de toda bacia oceânica. Um continente se fende em um rifte (ato um: o Rifte do Leste Africano, hoje). Um mar estreito se abre (ato dois: o mar Vermelho). O oceano se alarga sobre uma dorsal em expansão por cem milhões de anos ou mais (ato três: o Atlântico). A subducção começa ao longo de uma margem e a bacia passa a encolher (ato quatro: o Pacífico). O oceano se reduz a um estreito (ato cinco: o Mediterrâneo). Por fim, os continentes de ambos os lados colidem, amassando a crosta num cinturão de montanhas e deixando uma sutura como único vestígio do oceano desaparecido (ato seis: o Himalaia). Wilson percebeu que os Apalaches e as montanhas caledonianas da Escócia e da Noruega eram a sutura de um Atlântico anterior, o oceano Iapetus, que havia se fechado cerca de 400 milhões de anos atrás, quando os continentes começavam a se reunir na Pangeia, e que o Atlântico de hoje havia se reaberto quase ao longo da mesma costura.

A água permeia tudo isso. É a água na placa em descida que faz os vulcões das zonas de subducção entrarem em erupção, a água que mantém o manto acima da placa fraco o bastante para fluir e a água armazenada nas profundezas do manto que ajuda a manter a tectônica de placas em funcionamento. O Geoscopy examinou esse reservatório oculto em O oceano dentro da Terra: a água no manto. Um planeta seco teria dificuldade em promover qualquer subducção. Vênus tem uma superfície quase tão grande quanto a da Terra e não tem tectônica de placas.

O problema do Atlântico

A Pangeia Ultima enfrenta uma objeção científica séria, e ela é geométrica. Para o Atlântico se fechar, são necessárias zonas de subducção que devorem o seu assoalho, e no momento ele quase não tem nenhuma. O Atlântico é cercado, em sua maior parte, por margens passivas, bordas continentais tranquilas, sem fossa, sem arco vulcânico e com poucos terremotos. Duas pequenas zonas de subducção existem, sim: o arco das Pequenas Antilhas, no Caribe, e o arco de Scotia, perto da ponta da América do Sul, ambos sistemas de estilo pacífico que vazaram para o Atlântico por brechas entre os continentes. Uma terceira, o arco de Gibraltar, sob o Mediterrâneo ocidental, pode estar a caminho. O grupo de João Duarte, da Universidade de Lisboa, trabalhando com geodinamicistas de Mainz, publicou modelos na Geology, em 2024, defendendo que o arco de Gibraltar não está morto, e sim numa fase lenta. No modelo deles, o arco segue se arrastando por mais cerca de 20 milhões de anos, quase parando, até que a taxa de migração aumente e a zona se espalhe pelo Atlântico em um semicírculo ao longo dos 30 milhões de anos seguintes. Em cerca de 50 milhões de anos, um novo sistema de subducção atlântico estará em funcionamento. Se isso acontecer, seria o primeiro ato de um Atlântico em fechamento, o cenário de “introversão” que leva à Pangeia Ultima.

Mas iniciar uma zona de subducção do zero é um dos problemas mais difíceis da geodinâmica. Uma placa precisa ser forçada a se dobrar e afundar contra a resistência mecânica que ela mesma tem, e é por isso que a maioria das novas zonas de subducção se nucleia em fraquezas preexistentes, como falhas transformantes ou arcos antigos, e é também por isso que os geólogos não têm nenhum exemplo inequívoco de uma que tenha surgido espontaneamente no meio de uma margem passiva. A crosta mais antiga do Atlântico, ao largo da costa da América do Norte e da África Ocidental, tem cerca de 180 milhões de anos, mais ou menos a idade em que a litosfera oceânica se torna densa o bastante para que “devesse” afundar. Se ela afundará, e quando, é exatamente o tipo de pergunta que uma previsão a 250 milhões de anos não consegue resolver.

Amásia, Novopangeia, Aurica: os modelos rivais para o próximo supercontinente

A Pangeia Ultima é o cenário mais conhecido para o próximo supercontinente, mas não é o único, e as alternativas divergem quanto à variável mais importante da história climática: em que lugar do globo a massa de terra vai parar. Em 2018, Hannah Davies, Mattias Green e João Duarte colocaram quatro cenários concorrentes lado a lado, reconstruindo cada um a partir do mesmo ponto de partida com o programa de reconstrução de placas GPlates, em um artigo intitulado “Back to the future”. Vale conhecer os quatro individualmente, porque as diferenças entre eles são as diferenças entre um mundo letal e um mundo em que se pode sobreviver.

Pangeia Proxima: o Atlântico se fecha

O cenário de Scotese, já descrito acima. O jovem Atlântico inverte o movimento e se fecha, as Américas voltam ao Velho Mundo e o supercontinente se forma mais ou menos onde a Pangeia estava, atravessando o equador. Os geólogos chamam isso de “introversão”: o oceano que se abriu durante a última fragmentação é o que morre. É o cenário que o estudo climático de 2023 modelou, e aquele com o resultado mais quente.

Novopangeia: o Pacífico se fecha

A extrapolação mais simples dos movimentos atuais das placas. O Atlântico continua se alargando, o Pacífico continua encolhendo, e as Américas, à deriva para o oeste, acabam colidindo com a Ásia e a Austrália do outro lado do globo. Essa é a “extroversão”, o fechamento do oceano exterior mais antigo, e é o padrão que produziu a maioria dos supercontinentes do registro geológico. O cenário foi desenvolvido pelo geofísico britânico Roy Livermore e popularizado no livro Supercontinent, de Ted Nield, de 2007. A Novopangeia ficaria em grande parte em latitudes baixas a médias, boa parte dela nos trópicos.

Aurica: os dois oceanos se fecham

Proposta por Duarte e colegas em 2018, a Aurica imagina a subducção se instalando no Atlântico e continuando no Pacífico, de modo que os dois grandes oceanos se fecham ao mesmo tempo. Para fechar as contas, um novo oceano precisa se abrir em algum lugar, e, nesse cenário, ele rasga a Ásia ao longo de um rifte que corre, grosso modo, do oceano Índico para o norte, em direção ao Ártico. Os continentes convergem para o equador vindos dos dois lados, formando um supercontinente centrado nos trópicos, com um único oceano novo envolvendo-o. A Aurica e a Pangeia Ultima divergem quanto à geometria, mas concordam quanto ao que mais importa para o clima: a terra vai parar onde o Sol é mais forte.

Amásia: o supercontinente polar

A Amásia é o ponto fora da curva, e vem com duas linhagens intelectuais bem diferentes. A primeira é um artigo de 2012 na Nature, de Ross Mitchell, Taylor Kilian e David Evans, de Yale, que argumentaram a partir de dados paleomagnéticos que cada supercontinente tende a se formar a cerca de 90 graus de distância do centro de seu antecessor, um padrão que batizaram de “ortoversão”. Por essa regra, o próximo supercontinente deveria se formar sobre o Ártico, com as Américas e a Eurásia fechando entre si o oceano Ártico e o Caribe. O nome funde América e Ásia.

A segunda linhagem é computacional e vem do estudo de 2022 de Chuan Huang, Zheng-Xiang Li e Nan Zhang, da Universidade Curtin e da Universidade de Pequim, publicado na National Science Review. Usando um supercomputador para modelar o sistema inteiro placas–manto ao longo do tempo, eles concluíram que o Pacífico, e não o Atlântico, é o oceano com maior probabilidade de se fechar. A Terra esfria há bilhões de anos, e um manto mais frio torna as placas oceânicas mais finas e mais fracas. Oceanos jovens e finos, como o Atlântico e o Índico, são portanto mais difíceis de fechar à força do que seriam no passado remoto, enquanto o velho e largo Pacífico já está cercado por zonas de subducção e é o caminho de menor resistência. No modelo deles, as Américas derivam para o oeste, a Austrália colide com a Ásia e os continentes se reúnem no hemisfério norte como a Amásia dentro de 200 a 300 milhões de anos. O comunicado da Universidade Curtin observa que os movimentos já são mensuráveis: a Austrália segue para o norte, em direção à Ásia, a cerca de sete centímetros por ano, de duas a três vezes a velocidade típica das placas.

Por que a latitude decide tudo

Três dos quatro cenários colocam o futuro supercontinente nos trópicos ou perto deles. Só a Amásia o estaciona sobre um polo. Essa distinção é o eixo em torno do qual gira a questão da extinção. Uma massa de terra no equador recebe a luz solar mais intensa do planeta o ano inteiro; uma massa de terra no polo recebe a menos intensa e passa meses no escuro. Em 2021, Michael Way, do Goddard Institute for Space Studies da NASA, trabalhando com Hannah Davies e João Duarte, em Lisboa, e Mattias Green, em Bangor, submeteu tanto a Aurica quanto a Amásia a um modelo climático. Os dois mundos ficaram a vários graus de distância na temperatura média da superfície. Mas a variável decisiva não era a latitude por si só. Era a altura da massa de terra em alta latitude: eleve a topografia da Amásia e a neve se acumula, o albedo sobe e o planeta esfria ainda mais. A Amásia de topografia baixa que eles modelaram foi muito menos extrema. A equipe de Farnsworth faz a mesma observação em seu próprio artigo: um supercontinente polar provavelmente pouparia grandes áreas do estresse térmico letal, embora trocasse isso por estresse por frio e pelo risco de que o gelo em expansão reflita luz solar suficiente para empurrar o planeta para um estado congelado.

Assim, a manchete “o próximo supercontinente vai matar os mamíferos” carrega uma premissa oculta: a de que o próximo supercontinente seja tropical. A maioria dos modelos diz que será. O modelo recente computacionalmente mais ambicioso diz que não.

Por dentro do estudo de 2023: modelando um mundo a 250 milhões de anos de distância

O artigo no centro desta história é “Climate extremes likely to drive land mammal extinction during next supercontinent assembly”, publicado na Nature Geoscience (volume 16, páginas 901–908) em 25 de setembro de 2023, com o DOI 10.1038/s41561-023-01259-3. Alexander Farnsworth, da Universidade de Bristol, liderou uma equipe de oito pessoas: os cientistas do clima Eunice Lo e Paul Valdes, o biogeoquímico Benjamin Mills, da Universidade de Leeds, o modelador de fisiologia climática Jonathan Buzan, o especialista em reconstrução tectônica Andrew Merdith, a astrônoma de exoplanetas Hannah Wakeford e o próprio Christopher Scotese, o homem que desenhou o mapa em 1982.

O mapa em si tinha décadas, o esboço de Scotese de 1982, revisado em 2001 e transformado no modelo digital de elevação que os modeladores do clima de fato entregaram ao computador. O que havia de novo era a maquinaria apontada para ele. Os modeladores do clima passaram décadas simulando o passado da Terra, da estufa do Cretáceo às eras glaciais, e o grupo de Bristol está entre os praticantes mais conhecidos. O comunicado à imprensa de Bristol chamou isso de a primeira modelagem climática do futuro distante feita em supercomputador. Isso é um exagero. A equipe de Michael Way, no Goddard da NASA, já havia submetido a Aurica e a Amásia a um modelo de circulação geral em 2021, e o artigo de Farnsworth cita esse trabalho. O que é novo é o acoplamento: um modelo oceano–atmosfera alimentando um modelo de ciclo do carbono de longo prazo, com a fisiologia dos mamíferos aplicada sobre o resultado.

O modelo foi o HadCM3L, uma versão do modelo de circulação geral acoplado atmosfera–oceano do Hadley Centre do UK Met Office, na configuração ajustada em Bristol conhecida como HadCM3LB-M2.1aD. Não é o modelo mais novo nem o de maior resolução que existe; sua atmosfera trabalha com células de grade de 3,75 graus de longitude por 2,5 graus de latitude, grosseiras o bastante para que uma única célula cubra uma área maior do que a Suíça. Seus pontos fortes são outros. Ele acopla a atmosfera, o oceano, o gelo marinho e um esquema de vegetação dinâmica; foi testado contra observações modernas e contra o registro geológico de mundos de estufa do passado; e é rápido o bastante para rodar milhares de anos simulados, que é o que uma geografia totalmente nova exige. O oceano profundo leva milênios para se ajustar a um mapa reorganizado, e a equipe executou cada simulação por cerca de 5.000 anos de modelo para deixá-lo se estabilizar.

Nesse modelo entrou a reconstrução de Scotese: o contorno da Pangeia Ultima, sua topografia, incluindo um grande cinturão de montanhas erguido pelas colisões que a constroem, e o único oceano ao redor. Duas outras entradas tiveram de ser estimadas, e não medidas. Uma foi o brilho do Sol daqui a 250 milhões de anos, que vem da física estelar. A outra foi a concentração de dióxido de carbono, que vem do ciclo do carbono de longo prazo e que é, de longe, o número mais difícil do artigo.

Para isso, a equipe acoplou as simulações climáticas ao SCION, um modelo biogeoquímico desenvolvido por Mills que simula a lenta troca de carbono entre a Terra sólida, os oceanos e a atmosfera. Vulcões e metamorfismo adicionam CO₂; o intemperismo químico das rochas silicáticas, seguido do soterramento de carbonato e de carbono orgânico no mar, o remove. Para alimentar o SCION, os pesquisadores reconstruíram os prováveis limites de placas da Pangeia Ultima e estimaram quanta desgaseificação vulcânica eles produziriam, chegando a uma taxa de cerca de 1,3 a 1,9 vezes a atual. O modelo então encontrou o nível de CO₂ em que o aporte e a remoção se equilibram. Em vez de confiar em uma única resposta, a equipe rodou o modelo climático em uma varredura de concentrações de CO₂ de zero até 1.120 partes por milhão, tanto com a produção solar de hoje quanto com o Sol futuro, mais brilhante, para que nenhuma suposição isolada sustentasse o resultado inteiro.

Por fim, eles precisavam de uma definição de “habitável para mamíferos”, e a construíram a partir da fisiologia, e não de palpites. O teste consiste em três condições aplicadas às médias mensais em cada célula de grade continental. A média do mês mais frio precisa se manter acima de 0 °C por pelo menos três meses consecutivos: abaixo do ponto de congelamento, a água doce superficial se torna biologicamente indisponível, e as plantas já entram em dormência aos 5 °C. A temperatura de bulbo úmido precisa ficar abaixo de 34,5 °C. O Humidex, o índice usado pelos meteorologistas canadenses, em que 45 significa interromper toda atividade e 54 significa golpe de calor, precisa ficar abaixo de 45. Além disso, qualquer célula que o esquema de vegetação do modelo transformou em deserto sem vegetação foi descartada por completo, sob o argumento de que não haveria nada para comer ou beber.

Aplique o mesmo teste a um controle pré-industrial e ele devolve 66% das terras emersas, o que coincide com uma reconstrução de onde os mamíferos de fato viviam antes de os humanos remodelarem suas áreas de distribuição. Essa concordância foi a forma como a equipe verificou que o método tinha bom desempenho.

O golpe triplo: três fontes de calor empilhadas em um só mundo

A expressão de Farnsworth para o resultado foi “golpe triplo”: três fontes independentes de calor chegando ao mesmo planeta ao mesmo tempo, cada uma amplificando as outras. Entendê-las uma a uma é a chave para entender por que os números saem como saem.

Continentalidade: a crueldade da distância do mar

O primeiro e maior efeito é pura geografia. A água tem uma enorme capacidade de armazenar calor: é preciso cerca de quatro vezes mais energia para aquecer um quilograma de água do mar em um grau do que para aquecer um quilograma de rocha seca. Os oceanos funcionam, assim, como um volante de inércia planetário, absorvendo calor no verão e liberando-o no inverno, e sua evaporação alimenta as nuvens e a chuva que mantêm amenos os climas costeiros e marítimos. Siga para o interior e esse amortecedor se esvai. Winnipeg e Novosibirsk, bem no interior da América do Norte e da Ásia, oscilam em cerca de 90 °C entre a máxima e a mínima já registradas. Agora imagine um continente com um interior a três ou quatro mil quilômetros da costa mais próxima. Nada modera seus verões, nada irriga suas planícies, e o ar que chega do mar largou cada grama de umidade muito antes de chegar lá.

A Pangeia Ultima concentra esse efeito onde ele mais dói, por toda a faixa tropical. No modelo, a geografia sozinha, antes de qualquer mudança no Sol ou no CO₂, já aquece e resseca o interior o bastante para tirar uma grande fração das terras emersas da faixa habitável. O análogo geológico é a megamonção da Pangeia original: um interior que alterna entre fornalha e congelador, e chuvas que cessam na costa. O interior da Pangeia Ultima seria a mesma máquina, funcionando sob um Sol mais brilhante.

Um Sol mais brilhante: a única certeza

O segundo efeito é astronômico, e é o único ingrediente de toda a projeção que ninguém contesta. Estrelas como o Sol ficam cada vez mais brilhantes à medida que envelhecem. Conforme o hidrogênio do núcleo se funde em hélio, o núcleo se contrai e esquenta, a fusão fica mais rápida e a luminosidade da estrela aumenta. Quando a Terra se formou, o Sol era cerca de 30% mais fraco do que é agora, fato que cria o conhecido enigma do “Sol jovem e fraco”: como os primeiros oceanos evitaram congelar. O brilho continua aumentando a cerca de 1% a cada 110 milhões de anos, o que significa que, quando a Pangeia Ultima estiver formada, o Sol estará fornecendo cerca de 2,5% mais energia do que hoje.

Dois e meio por cento não parece muito. Na moeda da ciência do clima, é enorme. A Terra absorve atualmente cerca de 240 watts de luz solar por metro quadrado, em média sobre a sua superfície. O artigo estima o forçamento radiativo adicional de um Sol 2,5% mais brilhante em 5,55 watts por metro quadrado, mais do que os cerca de 3,7 watts produzidos pela duplicação do CO₂ atmosférico. Um Sol mais brilhante, por si só, empurraria o planeta para vários graus mais quente mesmo que os continentes ficassem onde estão. Combinado a um supercontinente tropical, ele elimina o problema do estresse por frio nas altas latitudes, o que soa como boa notícia até você perceber que ele também elimina os refúgios frescos.

Dióxido de carbono vulcânico: o termostato travado no máximo

O terceiro efeito é o ciclo do carbono, e é aí que a geologia e a química se combinam. Ao longo de milhões de anos, a temperatura da Terra é definida por um cabo de guerra. Os vulcões e o cozimento metamórfico de rochas carbonáticas soterradas liberam CO₂ no ar. A chuva, levemente acidificada por esse CO₂, dissolve minerais silicáticos nas rochas expostas e leva os produtos para o mar, onde eles ficam aprisionados em calcário e conchas. Condições mais quentes e úmidas aceleram o intemperismo e puxam o CO₂ para baixo; condições frias e secas o desaceleram e deixam o CO₂ se acumular. Esse termostato do intemperismo é a razão pela qual a Terra se manteve em uma faixa compatível com a vida por bilhões de anos, apesar de um Sol cada vez mais brilhante.

A reunião de um supercontinente trava o termostato. As colisões e a reorganização da subducção elevam a taxa de desgaseificação vulcânica; o SCION estima a desgaseificação da Pangeia Ultima em 1,3 a 1,9 vezes a de hoje. Ao mesmo tempo, o ressecamento do vasto interior desacelera o intemperismo químico que normalmente depuraria o CO₂ da atmosfera, porque o intemperismo precisa de chuva. Mais aporte, menos remoção, e o ponto de equilíbrio se desloca para cima. A resposta do SCION foi uma média do conjunto de 621 ppm, dentro de uma faixa de 410 a 816 ppm, cerca de 1,5 a 3 vezes o nível pré-industrial. Esse valor veio de rodar o sistema inteiro mil vezes ao longo da gama plausível de taxas futuras de desgaseificação e de reatividades das rochas silicáticas. Para comparação, a atmosfera pré-industrial continha cerca de 280 ppm. A média anual de Mauna Loa foi de cerca de 427 ppm em 2025, e o pico sazonal de maio de 2026 chegou a 432,0 ppm no Scripps e a 432,3 na NOAA. A alta de longo prazo é de dois a três ppm por ano. O que aponta para algo que o artigo não explicita: já estamos dentro da faixa que o SCION projeta para a Pangeia Ultima. O limite inferior dela, 410 ppm, foi ultrapassado por volta de 2019.

Mills, que liderou os cálculos de carbono, explicitou a implicação no comunicado de Bristol: o modelo sugere que o CO₂ poderia subir de cerca de 400 ppm hoje para mais de 600 ppm ao longo dessas vastas escalas de tempo, mas essa projeção pressupõe que a humanidade deixe de queimar combustíveis fósseis muito antes disso. Se continuarmos a queimá-los, as mesmas concentrações chegam não em centenas de milhões de anos, mas no espaço de poucas vidas humanas. Essa observação, feita de passagem, é a dobradiça sobre a qual o artigo inteiro deixa de ser uma curiosidade de tempo profundo e passa a ser um alerta para o presente, e voltaremos a ela.

Os três efeitos não simplesmente se somam. Eles se multiplicam por meio de retroalimentações. Um Sol mais brilhante derrete a neve e o gelo, escurecendo a superfície e fazendo-a absorver mais luz solar. Mais CO₂ aquece o ar, que retém mais vapor de água, ele próprio um poderoso gás de efeito estufa. Um interior continental seco envia menos umidade para o céu, rareando as nuvens que, de outro modo, refletiriam a luz solar, e seus solos nus e escuros absorvem mais dela. Cada volta do parafuso aperta a seguinte. Os três efeitos juntos produzem um planeta várias vezes mais sensível ao CO₂ do que a geografia sozinha preveria.

Os números: quanto da Pangeia Ultima seria habitável?

Na Terra moderna, pré-industrial, cerca de 66% da superfície continental passa no teste de habitabilidade do estudo. Na Pangeia Ultima, dependendo do cenário de CO₂, o número despenca para algo entre 8% e 25%. No caso mais otimista, com o CO₂ mantido nos 280 ppm pré-industriais sob o Sol mais brilhante, a seção de resultados e a Tabela 1 indicam que 54% das terras emersas ainda seriam habitáveis. Isso é menos do que os 66% de hoje, mas não de forma catastrófica. A 560 ppm, o dobro do nível pré-industrial e bem dentro da faixa projetada pelo próprio SCION, o número cai para 16%. A 1.120 ppm, o pior caso, restam apenas 8%, algumas faixas ao longo das costas e rumo aos polos.

O artigo é inconsistente consigo mesmo nesse melhor caso. Sua discussão sobre a estivação dá 25% para o mesmo cenário de 280 ppm, e não 54%, e nunca concilia os dois valores. O comunicado de imprensa de Bristol citou a faixa como de 8% a 16%, contornando a questão ao deixar de fora por completo a simulação de 280 ppm. O que não está em disputa é a parte que importa. No nível de CO₂ que a própria modelagem do ciclo do carbono do artigo prevê, de 410 a 816 ppm, a Pangeia Ultima perde algo entre três quartos e nove décimos das terras hoje habitáveis para mamíferos.

As temperaturas por trás dessas porcentagens são difíceis de imaginar. Em média ao longo de todo o ano e de toda a superfície continental, a Pangeia Ultima fica entre os 20 e poucos e os 30 e poucos graus Celsius, dependendo do CO₂, contra a simulação de controle pré-industrial, que o artigo situa de 12 a 30 °C mais fria sobre as terras, dependendo do cenário. As médias escondem o perigo. Em amplas faixas do interior, as temperaturas ficariam rotineiramente entre 40 e 50 °C, com picos diários ainda mais altos, e nos piores cenários as máximas diurnas em grande parte do continente superariam 50 a 60 °C. No comunicado de imprensa de Bristol, Farnsworth disse que, com o Sol mais brilhante e a massa de terra situada nos trópicos quentes e úmidos, boa parte do planeta poderia enfrentar temperaturas entre 40 e 70 °C. O interior se torna um ermo árido; as costas se tornam uma sauna.

A equipe tentou várias maneiras de salvar o resultado, e nenhuma funcionou bem. As montanhas são mais frias do que as terras baixas, então eles dobraram a altura de toda a superfície continental para fabricar refúgios de altitude. A 560 ppm, a fração habitável subiu de 16% para 19%. Eles permitiram que toda espécie de mamífero hibernasse por nove meses do ano – o artigo observa que apenas um mamífero conhecido consegue hibernar sazonalmente em algo próximo dessa escala, e ele chega a onze meses – e estenderam a dormência de verão, ou estivação, de um mês para três. O ganho foi pequeno: 25%, 16% e 8% passaram a 32%, 21% e 13% a 280, 560 e 1.120 ppm, porque os meses de cada lado do período de dormência já estavam além do limite fisiológico. Fizessem o que fizessem, o problema fundamental permanecia. Um supercontinente tropical sob um Sol mais brilhante não tem uma estação fresca pela qual esperar.

A água agrava o problema. Entre cerca de 50 graus de latitude norte e 50 graus de latitude sul, o modelo produz vastas zonas áridas, e no cenário de maior CO₂ o poder de ressecamento do ar tropical, seu déficit de pressão de vapor, é de três a quatro vezes maior entre 50°N e 50°S do que no atual deserto de Gobi. Desertos desse tamanho e dessa severidade fazem mais do que negar um gole de água aos animais. Eles funcionam como barreiras. Uma população de mamíferos expulsa de um refúgio em retração não poderia simplesmente migrar para outro atravessando milhares de quilômetros de terra sem água. Os próprios refúgios seriam ilhas. E ilhas são o lugar aonde as linhagens vão para se tornar pequenas, depois raras, depois ausentes.

Por que o calor mata mamíferos: suor, temperatura de bulbo úmido e um teto evolutivo

Por que destacar os mamíferos? Porque aquilo que nos torna bem-sucedidos é o que torna este futuro em particular letal. Os mamíferos são endotérmicos: queimamos alimento para gerar nosso próprio calor corporal e mantemos a temperatura central dentro de uma faixa estreita, de cerca de 37 °C nos humanos. No frio, isso é um superpoder. É por isso que há focas sob o gelo da Antártida e bois-almiscarados na tundra, e por isso os mamíferos evoluíram repetidamente rumo a habitats cada vez mais frios ao longo dos últimos 200 milhões de anos. No calor extremo, é um fardo, porque um animal que gera calor continuamente também precisa dissipá-lo continuamente, e só consegue isso se o ambiente permitir.

Duas temperaturas definem o perigo. A primeira é a temperatura comum do ar, a leitura de bulbo seco de um termômetro. Quando ela passa da temperatura corporal, o ar não consegue mais levar calor para longe da pele; o corpo ganha calor do ambiente em vez de perdê-lo, e a única saída que resta é a evaporação. A exposição prolongada a mais de cerca de 40 °C começa a causar mortes mesmo entre adultos saudáveis, e o estudo usa esse valor como um de seus limiares.

A segunda é a temperatura de bulbo úmido, a leitura que um termômetro dá quando seu bulbo está envolto em um pano molhado, o que incorpora a umidade à medição. A temperatura de bulbo úmido é o número que governa a sudorese, e é a mais insidiosa das duas. No ar seco, o suor evapora com facilidade e resfria a pele, e é por isso que uma pessoa saudável pode sobreviver a 45 °C num deserto, desde que tenha água suficiente. No ar saturado, o suor simplesmente escorre. Em um artigo marcante de 2010, Steven Sherwood e Matthew Huber calcularam que, quando a temperatura de bulbo úmido excede cerca de 35 °C por várias horas, um ser humano em repouso, à sombra e com água ilimitada, não consegue mais perder calor metabólico de forma alguma, e a temperatura central sobe rumo à morte. Trabalhos de laboratório mais recentes na Penn State colocaram pessoas reais em câmaras ambientais, com telemetria da temperatura central, e constataram que o limite para adultos jovens e saudáveis, em níveis de atividade cotidianos, é ainda mais baixo: uma temperatura crítica média de bulbo úmido de 30,55 ± 0,98 °C no ar úmido, e mais baixa ainda no ar quente e seco. Nenhum participante chegou a 35 °C. O limiar, ao que parece, nem sequer é um número único. Ele se desloca com a pressão de vapor. E uma análise de 2020 de registros de estações meteorológicas constatou que episódios breves iguais ou superiores ao limiar de bulbo úmido de 35 °C já ocorreram no golfo Pérsico e no vale do Indo, décadas antes do que os modelos esperavam.

O estudo de Farnsworth aplica esses limites, junto com o índice Humidex usado pelos meteorologistas canadenses, a todos os mamíferos, e não só a nós. Animais maiores têm mais dificuldade para dissipar calor do que os pequenos, porque têm menos área de superfície por quilograma de tecido produtor de calor. Animais que se resfriam ofegando, em vez de suar, esbarram em paredes semelhantes. A fisiologia varia nos detalhes, mas a parede está mais ou menos no mesmo lugar para todos.

Os mamíferos não poderiam simplesmente evoluir uma tolerância maior ao longo de 250 milhões de anos? Essa é a objeção óbvia, e o artigo a enfrenta com uma descoberta da ecologia evolutiva que merece ser mais conhecida. Em 2013, Miguel Araújo e colegas reuniram dados de tolerância térmica de 697 ectotérmicos terrestres, 227 endotérmicos e 1.816 plantas. Encontraram uma assimetria consistente. A tolerância ao frio varia muito, tanto entre espécies quanto dentro delas, e acompanha a temperatura local. A tolerância ao calor quase não varia. Eles intitularam o artigo “Heat freezes niche evolution”.

O estudo não está acima de contestações. Os autores publicaram uma correção em 2016: alguns limites superiores de endotérmicos haviam sido extraídos de trabalhos que nunca mediram a taxa metabólica acima do limiar informado, problema que era pior nos dados de aves do que nos de mamíferos. Análises posteriores argumentaram que o que o estudo realmente mostrou foi uma variância menor nos limites superiores, e não uma taxa de evolução mais lenta. A direção da conclusão se sustentou. Sua força ainda é discutida. A equipe de Farnsworth se apoia nele junto com um levantamento de 2021 de Bennett e colegas, que chegou à mesma conclusão a partir de outro conjunto de dados. Os limites térmicos superiores parecem estar fixados pela química básica das proteínas e das membranas, que começam a falhar em temperaturas semelhantes em quase todos os animais. As linhagens encontraram infinitas maneiras de sobreviver ao frio. Quase nenhuma conseguiu elevar o teto do calor.

É por isso que o estudo conclui que os mamíferos não conseguem se adaptar para escapar. O teto não é uma característica que a seleção natural possa elevar com facilidade; está mais próximo de uma lei da bioquímica. A Pangeia Ultima o ultrapassaria não por horas, como nas piores ondas de calor de hoje, mas por semanas e meses a fio, na maior parte das terras, ano após ano. No mesmo comunicado, Farnsworth descreveu a versão humana sem rodeios: temperaturas generalizadas de 40 a 50 °C, extremos diários maiores e alta umidade deixariam as pessoas incapazes de dissipar calor pelo suor.

Os refúgios que restam

O quadro não é totalmente absoluto. O estudo identifica alguns lugares e estratégias que poderiam permitir a persistência de alguns mamíferos. As altas latitudes acima de cerca de 50 graus oferecem alívio do calor, embora, sob CO₂ elevado, até elas encolham e as barreiras entre elas aumentem. Tocas e cavernas, isoladas dos extremos diários, poderiam abrigar animais pequenos, desde que eles encontrassem comida e água do lado de fora à noite. O hábito noturno ajuda. O mesmo vale para o tamanho corporal pequeno, que dissipa calor com eficiência. O próprio artigo só chega a falar em “pequenos roedores escavadores”. Os análogos modernos óbvios são os animais que já vivem nos desertos mais severos do mundo: o fenec, o rato-canguru, a jerboa. Farnsworth especulou que quaisquer humanos sobreviventes teriam de adotar o mesmo roteiro, recolhendo-se no subsolo e saindo depois do anoitecer ou, como ele disse em entrevistas, deixando o planeta rumo a um lugar mais hospitaleiro.

Uma biosfera reduzida a bolsões dispersos de pequenos especialistas noturnos do deserto é uma biosfera que já perdeu os elefantes, os grandes felinos, os primatas e quase tudo o mais que faz do Cenozoico a Era dos Mamíferos. Mesmo na contabilidade mais generosa do estudo, a classe de animais que domina as terras desde a queda dos dinossauros seria reduzida a um resquício.

Por que os supercontinentes causam extinções em massa

O resultado da Pangeia Ultima não surge do nada. Ele se encaixa em um padrão do registro fóssil que os geólogos notam há décadas. O que o artigo descreve é, na prática, uma extinção em massa causada por um supercontinente, e o registro do último meio bilhão de anos contém várias delas. Farnsworth disse à Live Science que a formação de supercontinentes “coincidiu com quatro das últimas cinco extinções em massa” e que a reunião de um deles parece criar condições em que a extinção em massa ocorre com mais facilidade.

O mecanismo é o golpe triplo, encenado no passado. Quando os continentes se amontoam, o vulcanismo aumenta, o CO₂ sobe, o termostato do intemperismo emperra e o interior vira deserto. A vida é espremida pelas duas pontas: quente e seca demais em terra e, nos oceanos, que absorvem o excesso de CO₂ e de calor, ácida demais e com oxigênio de menos. Acrescentem-se as catástrofes isoladas que o vulcanismo da era dos supercontinentes parece produzir, e o padrão se torna um mecanismo.

A pior catástrofe da história da Terra é o exemplo mais claro. Por volta de 252 milhões de anos atrás, no fim do Permiano e enquanto a Pangeia estava formada, cerca de 81% das espécies marinhas e cerca de 70% das espécies de vertebrados terrestres desapareceram no evento apelidado de Grande Mortandade. O gatilho foram os Traps Siberianos, uma grande província ígnea em que lavas basálticas e intrusões inundaram uma área comparável à Europa Ocidental, com um volume total medido em milhões de quilômetros cúbicos. Um estudo de 2017, liderado por Seth Burgess, associou o início da extinção ao momento em que o magma começou a intrudir na forma de soleiras em sedimentos ricos em carbono sob a Sibéria, liberando por cozimento enormes quantidades de CO₂ e metano. O resultado foi um aquecimento rápido, a acidificação dos oceanos, a expansão de águas sem oxigênio e um mundo que levou milhões de anos para se recuperar.

A extinção do fim do Triássico, por volta de 201 milhões de anos atrás, segue o mesmo roteiro, mas a partir da outra ponta do ciclo. Quando a Pangeia começou a se romper, a Província Magmática do Atlântico Central entrou em erupção por onde hoje há quatro continentes, a maior província de basaltos de inundação em área já registrada, e até três quartos das espécies desapareceram. A extinção do fim do Ordoviciano, por volta de 445 milhões de anos atrás, ocorreu quando o supercontinente Gondwana derivou sobre o Polo Sul e passou por uma glaciação. A crise do Devoniano Tardio, por volta de 372 milhões de anos atrás, é mais controversa, mas ocorre em meio às colisões que construiriam a Pangeia. Somente a extinção do fim do Cretáceo, 66 milhões de anos atrás, a que eliminou os dinossauros não avianos, tem uma causa claramente externa, o impacto de Chicxulub, embora mesmo nesse caso os Traps do Decão estivessem em erupção na Índia ao mesmo tempo.

Esse último evento é a razão de estarmos aqui. Os mamíferos como linhagem remontam a mais de 200 milhões de anos, e seus ancestrais sinápsidos a bem mais de 300 milhões, mas durante todo o Mesozoico eles viveram pequenos e, em sua maioria, noturnos em um mundo dominado por répteis. O impacto limpou o palco. Nos 66 milhões de anos desde então, os mamíferos se diversificaram em baleias, morcegos, elefantes e em nós. O movimento final do estudo de Farnsworth é apontar que as mesmas forças planetárias que abriram a porta podem, num futuro muito remoto, fechá-la.

O artigo destaca um limiar em particular, e ele merece ênfase porque não é, de modo algum, um número do futuro distante. A equipe observa que, se o CO₂ no futuro supercontinente chegasse a 560 ppm ou mais, mesmo que por pouco tempo – a janela do artigo vai de um século a um milênio –, o calor seria suficiente para desencadear uma extinção da escala das Cinco Grandes. Quinhentas e sessenta partes por milhão é o dobro da concentração pré-industrial. Em uma trajetória de altas emissões, a indústria humana poderia atingi-lo antes do fim deste século. A Terra do futuro distante e a Terra do futuro próximo não estão tão afastadas quanto as escalas de tempo sugerem.

O coringa vulcânico

O vulcanismo é também onde as barras de erro da projeção são mais largas. A estimativa de CO₂ do SCION é uma média de longo prazo, e médias de longo prazo nada dizem sobre os pulsos repentinos que as grandes províncias ígneas provocam. Uma única erupção na escala dos Traps Siberianos, sobreposta a uma Pangeia Ultima já superaquecida, poderia, observam os autores, somar vários graus de aquecimento à linha de base em poucos milhares de anos, o que é instantâneo pelos padrões geológicos e rápido demais para qualquer ecossistema se ajustar. Tampouco é improvável um evento desses: o registro sugere que a reunião e a fragmentação de supercontinentes são justamente as épocas em que tais províncias tendem a se formar, quando plumas mantélicas sobem sob a tampa isolante da crosta continental.

Nossa compreensão de como o magma é armazenado e de como o gás escapa dele ainda está evoluindo, mesmo nos vulcões mais estudados da Terra. O Geoscopy noticiou recentemente a descoberta de uma tampa rica em gás sobre o sistema magmático sob Yellowstone, a uma profundidade de apenas 3,8 quilômetros, uma descoberta que mudou o quadro de como esse sistema libera seus gases. Multiplique as incógnitas de um único vulcão pelo encanamento de um supercontinente inteiro em formação e você terá uma boa noção de por que ninguém consegue dizer com precisão quanto CO₂ os vulcões da Pangeia Ultima liberarão. A resposta é uma faixa, e a faixa do SCION é larga por um motivo.

Onde você pode ver o futuro começando hoje

As cenas de abertura de uma previsão a 250 milhões de anos já estão em cartaz. Os movimentos que construirão o próximo supercontinente, seja ele qual for, estão acontecendo agora, na velocidade das unhas, em lugares que você pode visitar.

No Leste da África, um continente está se rasgando em dois. Ao longo do Rifte do Leste Africano, a placa Somali está se afastando do resto da África a alguns milímetros por ano, e a crosta entre elas afundou num vale com o fundo coberto de lagos e vulcões. Astronautas da Estação Espacial Internacional fotografaram suas escarpas de falha paralelas projetando longas sombras ao sol da tarde. Com dezenas de milhões de anos, o Chifre da África poderá ser uma ilha com um jovem oceano atrás de si, como a Arábia é hoje, do outro lado do mar Vermelho. Este é o ato um do ciclo de Wilson, ao vivo.

No Himalaia, você pode ver o ato final. A Índia se desprendeu de Gondwana, atravessou um oceano chamado Tétis a algumas das maiores velocidades que qualquer continente já alcançou e se chocou contra a Ásia a partir de cerca de 50 milhões de anos atrás. O Tétis desapareceu; seu assoalho foi subductado e seus sedimentos, repletos de fósseis marinhos, estão hoje perto do cume do Everest. A cordilheira ainda se eleva vários milímetros por ano, como mostram as fotografias de astronautas da NASA da região, em vistas oblíquas que tornam óbvia a escala do amassamento. Quando a Pangeia Ultima se formar, colisões como essa ocorreriam ao longo de milhares de quilômetros de sutura ao mesmo tempo, erguendo o grande cinturão de montanhas tropical que o modelo climático inclui, um cinturão que importa porque as montanhas capturam a chuva e porque a rocha fresca retira o CO₂ do ar por intemperismo.

E na Islândia, você pode ficar de pé sobre a costura de um oceano que está nascendo. A Dorsal Mesoatlântica, que percorre todo o comprimento do Atlântico no assoalho oceânico, emerge na ilha, e no Parque Nacional de Þingvellir o rifte é um cânion que se pode percorrer a pé. A placa norte-americana se ergue de um lado, a placa eurasiática do outro, e o terreno entre elas está sendo esticado a cerca de dois centímetros por ano, com basalto fresco preenchendo a lacuna. Este é o processo que abriu o Atlântico. É o processo que, se Scotese estiver certo, um dia terá de se inverter.

Em outros lugares, os sinais são mais discretos. O Mediterrâneo está encolhendo à medida que a África avança para o norte contra a Europa, alguns milímetros por ano; os terremotos da Itália, da Grécia e da Turquia são o som desse fechamento. A Austrália corre para o norte, rumo à Indonésia, mais depressa do que qualquer outro continente. A Baixa Califórnia está se afastando do México ao longo do sistema de San Andreas. Todos esses movimentos são decisivos na escala de tempo geológica.

Duna, Westeros e a arte de modelar mundos imaginários

O grupo de Bristol vinha ensaiando em planetas fictícios.

Em dezembro de 2017, Dan Lunt, de Bristol, com colegas de Cardiff e Southampton, publicou um modelo climático em tom de brincadeira do mundo de Game of Thrones, sob a assinatura de Samwell Tarly, um noviço que estuda para se tornar meistre na Cidadela, em Vilavelha. A explicação deles para invernos que duram anos: um eixo que cambaleia à medida que o planeta orbita, de modo que o mesmo hemisfério continua voltado para o Sol. Em 2021, Farnsworth foi além, trabalhando com Sebastian Steinig, de Bristol, e Michael Farnsworth, da Universidade de Sheffield, para simular Arrakis, o planeta desértico de Duna, de Frank Herbert, usando a mesma família de modelos que depois seria apontada para a Pangeia Ultima. Eles forneceram ao modelo a topografia, a órbita e a atmosfera do planeta como descritas nos romances e em seus apêndices, mantiveram a física idêntica à da Terra e perguntaram se um mundo assim poderia existir. O veredicto: Arrakis é áspero, mas em linhas gerais plausível, um resultado notável para um livro escrito em 1965, quando a modelagem de circulação geral mal tinha uma década de idade e ninguém ainda havia simulado outro planeta além deste. Um detalhe saiu ao contrário. Na simulação deles, as latitudes polares, onde Herbert colocou suas cidades, oscilaram para os extremos mais brutais, enquanto os trópicos eram comparativamente amenos.

Isso foi mais do que brincadeira. Mundos fictícios submetem um modelo a um teste de estresse contra geografias que nunca existiram, que é exatamente o que o futuro remoto exige, e dão ao público uma porta de entrada para a ciência do clima por meio de histórias com as quais ele já se importa. Quando chegou a hora de modelar uma Terra futura real, mas igualmente alienígena, as ferramentas e os hábitos mentais estavam prontos. Quando Farnsworth descreve como os humanos poderiam sobreviver na Pangeia Ultima, o quadro é reconhecidamente Arrakis: especialistas do deserto, noturnos, subterrâneos.

Quanto devemos confiar em uma previsão a 250 milhões de anos?

É uma projeção, e os cientistas que a fizeram dizem isso a cada oportunidade. Várias camadas distintas de incerteza se acumulam, e a honestidade intelectual exige nomear cada uma delas.

Primeiro, o mapa. A Pangeia Ultima vai se formar como foi desenhada? Modelos concorrentes colocam o próximo supercontinente sobre o polo, e não sobre o equador, uma diferença que poderia transformar um mundo letal em um mundo apenas difícil. As previsões de movimento das placas são razoavelmente confiáveis por algumas dezenas de milhões de anos e passam a ser extrapolação a partir daí. A própria descrição que Scotese fez de seus mapas do futuro remoto como fantasia, logo de saída, é a linha de base correta.

Segundo, o dióxido de carbono. A faixa de 410 a 816 ppm se apoia em estimativas de desgaseificação vulcânica e de intemperismo das rochas que são difíceis de fixar, e uma única grande província ígnea no momento errado poderia superá-las em qualquer direção. Os autores lidaram com isso rodando uma ampla varredura de valores de CO₂ em vez de confiar em um só, que é a abordagem correta, mas isso significa que as porcentagens de destaque são condicionadas a um número que ninguém consegue medir.

Terceiro, o modelo. O HadCM3L é bem testado, mas de resolução grosseira, e é um só modelo. As projeções climáticas modernas se apoiam em conjuntos de dezenas de modelos justamente porque cada um tem suas peculiaridades; um único modelo de uma única geografia, por mais cuidadosamente que seja rodado, não consegue captar essa dispersão. Detalhes como a vegetação futura, a química dos oceanos e os ciclos orbitais do planeta tiveram, todos, de ser simplificados ou mantidos fixos.

Quarto, a evolução. O argumento de que os mamíferos não conseguem elevar seu teto de calor está bem fundamentado no registro fóssil e fisiológico, mas 250 milhões de anos é mais do que toda a história dos mamíferos até hoje. O que “mamífero” sequer significará até lá, ou se alguma linhagem tropeçará em um truque bioquímico que ninguém ainda imaginou, é impossível saber.

Os geocientistas convidados a comentar o artigo aceitaram a sua física e questionaram a sua geografia. Davies, que modelou as alternativas ela mesma, observou que a Amásia seria um mundo inteiramente diferente e que a extinção de todos os mamíferos é um resultado que o modelo permite, não o único. O que resiste ao escrutínio é mais restrito e mais interessante do que “os mamíferos estão condenados”. É que o arranjo dos continentes de um planeta, combinado com o lento aumento de brilho de sua estrela e o estado de seu ciclo do carbono, pode tornar um mundo hostil à vida terrestre complexa muito antes do eventual efeito estufa descontrolado da estrela, e que isso tem consequências que vão muito além da Terra.

A reviravolta dos exoplanetas: por que uma zona habitável não basta

Esse último ponto explica por que uma astrônoma de exoplanetas, Hannah Wakeford, está na lista de autores.

Quando os astrônomos avaliam se um planeta distante poderia abrigar vida, a primeira pergunta é se ele orbita dentro da zona habitável de sua estrela, a faixa de distâncias em que a água líquida pode existir na superfície. A Terra está confortavelmente dentro da do Sol. A Pangeia Ultima também estaria; o planeta não se move. No entanto, quando a equipe passou sua Terra futura pelos índices astronômicos padrão de habitabilidade, ela foi reprovada. Em todos os cenários com CO₂ igual ou acima dos níveis pré-industriais, um planeta com a massa, a órbita e a estrela da Terra foi classificado como inabitável, apenas por causa de onde ficava a sua terra firme e do que continha o seu ar.

Vire isso do avesso e a implicação para a busca por vida é incômoda. Um mundo rochoso na zona habitável, com um único supercontinente equatorial, poderia ser uma fornalha; o mesmo mundo, com suas terras divididas em continentes dispersos e amortecidos pelo oceano, poderia ser um paraíso. A configuração tectônica, que hoje não temos como medir a anos-luz de distância, pode importar tanto quanto a distância orbital. À medida que o Telescópio Espacial James Webb e seus sucessores começam a ler as atmosferas de planetas do tamanho da Terra, essa é uma lição que vale a pena levar conosco. A distância da estrela é onde a busca começa. Ela está longe de bastar por si só.

Quem herda a Terra?

Se os mamíferos caírem, o que toma o seu lugar? Ninguém sabe, e a incerteza faz parte do argumento. O estudo tem o cuidado de dizer que os mamíferos não são os únicos ameaçados. Entre cerca de 40 e 60 °C, a maquinaria molecular da fotossíntese, em particular o complexo proteico chamado fotossistema II, começa a falhar na maioria das plantas, reduzindo as taxas de transporte de elétrons até que a fotossíntese pare. Um continente onde as temperaturas diurnas superam rotineiramente essa faixa é um continente em que a base da cadeia alimentar está falhando. Tudo o que sobreviver em terra teria de lidar com menos comida, e não só com mais calor.

Os répteis e outros ectotérmicos, que obtêm calor do ambiente em vez de produzi-lo, esbarram no mesmo teto bioquímico que os mamíferos, mas não precisam dissipar uma fornalha interna constante, e alguns, como os jabutis e os lagartos do deserto de hoje, toleram temperaturas corporais que matariam um mamífero na hora. As aves têm temperatura corporal mais alta que a dos mamíferos e ofegam em vez de suar; suas perspectivas são incertas. Insetos e outros pequenos invertebrados sobreviveram a todas as extinções até agora. E os oceanos, embora mais quentes, mais ácidos e com menos oxigênio, são um habitat imensamente maior e mais amortecido do que a terra firme. A vida, de alguma forma, continuaria. O registro é inequívoco quanto a isso e quanto ao corolário: toda extinção em massa foi seguida, depois de alguns milhões de anos de recuperação empobrecida, por uma explosão de formas novas ocupando o mundo esvaziado. Hannah Davies, a mesma geóloga que colocou os quatro cenários lado a lado em 2018 e foi coautora das simulações da NASA com a Aurica e a Amásia, hoje no GFZ Potsdam, disse à Nature News que a extinção total é um resultado entre vários, e não o único, e que acha o quadro “um pouco deprimente”.

Vale também manter a escala de tempo em perspectiva. Mesmo no pior caso, esta é uma crise a um quarto de bilhão de anos de distância, um intervalo mais longo do que todo o reinado dos dinossauros. Quaisquer descendentes da humanidade que existam então seriam tão diferentes de nós quanto somos dos primeiros mamíferos do tamanho de musaranhos do Triássico. A Pangeia Ultima não é um prazo final para a nossa espécie. Tampouco é o fim da história: o Sol continuará aumentando de brilho e, em cerca de um bilhão de anos, será brilhante o bastante para fazer os oceanos ferverem até secar, não importa onde estejam os continentes. O supercontinente é um capítulo, não a última página.

O alerta escondido no tempo profundo

Apesar de toda a sua estranheza de futuro remoto, o estudo volta ao presente com força real, e seus autores fizeram questão disso. Eunice Lo, cuja pesquisa se concentra em clima e saúde, usou o comunicado de Bristol para traçar essa linha explicitamente: o cenário do futuro profundo não deve desviar a atenção da crise climática já em curso, que é movida pelas emissões humanas de gases de efeito estufa e já produz calor que prejudica e mata pessoas. O ponto de Mills sobre o dióxido de carbono a acentua. Os mais de 600 ppm que a Pangeia Ultima atingiria naturalmente ao longo de centenas de milhões de anos são uma concentração que a queima de combustíveis fósseis poderia entregar em um ou dois séculos.

A física que tornaria a Pangeia Ultima letal é a física das piores ondas de calor de hoje. Em 29 de junho de 2021, o vilarejo de Lytton, na Colúmbia Britânica, a quase 50 graus de latitude norte, registrou 49,6 °C e foi destruído pelo fogo no dia seguinte. Na primavera de 2022, uma onda de calor que durou semanas levou as temperaturas no norte da Índia e no Paquistão a 49 °C e além. Estações meteorológicas nas margens do golfo Pérsico e no vale do Indo já registraram breves contatos com o limite de bulbo úmido de 35 °C que nenhum ser humano consegue suportar por muito tempo. São tardes isoladas e temporadas isoladas em um mundo com 66% de suas terras habitáveis. A Pangeia Ultima as transformaria no clima. A história do tempo profundo, no fim das contas, é um espelho.

Os mamíferos herdaram a Terra porque uma catástrofe limpou o campo. Por 66 milhões de anos, a classe floresceu em quase todos os habitats terrestres, atravessando eras glaciais e períodos quentes. A projeção sugere que os mesmos ritmos planetários lentos que entregaram o mundo aos mamíferos o tomarão de volta, numa linha do tempo longa o bastante, não com um golpe súbito, mas pelo paciente atrito dos continentes uns contra os outros e pelo brilho cada vez maior de uma estrela.

Perguntas frequentes sobre a Pangeia Ultima

O que é a Pangeia Ultima?

A Pangeia Ultima é o principal modelo para o próximo supercontinente da Terra, previsto para se formar em cerca de 250 milhões de anos, quando os continentes atuais voltarem a se juntar à deriva. Proposta pelo geólogo Christopher Scotese em 1982, ela ficaria principalmente nos trópicos, com um vasto interior desértico. Um estudo climático de 2023 concluiu que ela poderia ser letalmente quente para os mamíferos.

Scotese construiu o cenário extrapolando ciclos passados de supercontinentes, e não por previsão física, e é franco ao dizer que mapas do futuro tão remoto são especulativos. Na versão dele, o Atlântico se fecha, as Américas voltam a se unir à África e à Eurásia, e uma única massa de terra se forma dentro de um oceano global, com um remanescente do oceano Índico sobrevivendo como mar interior.

Quando o próximo supercontinente vai se formar?

A maioria dos modelos situa o próximo supercontinente entre 200 e 300 milhões de anos no futuro, sendo 250 milhões de anos o valor mais citado para a Pangeia Ultima. Esse prazo segue o ciclo dos supercontinentes, no qual os continentes da Terra se reúnem e se dispersam a cada 400 a 600 milhões de anos, aproximadamente. A Pangeia, o último supercontinente, começou a se fragmentar há cerca de 180 milhões de anos.

Os movimentos das placas são medidos com precisão hoje e podem ser projetados com confiança razoável por dezenas de milhões de anos. Daí em diante, o prazo depende de quando se formam novas zonas de subducção e de qual oceano se fecha primeiro, e é por isso que modelos concorrentes, como o da Amásia, dão um intervalo em vez de uma data.

Os humanos sobreviverão ao próximo supercontinente?

Quase certamente não em qualquer forma que reconheceríamos, embora a escala de tempo torne a pergunta abstrata. A Pangeia Ultima está a cerca de 250 milhões de anos de distância, mais do que toda a era dos dinossauros. O estudo de 2023 conclui que o calor seria mortal para os mamíferos em geral. Quaisquer descendentes teriam de viver no subsolo, sair à noite ou deixar a Terra.

Os pesquisadores enfatizam que o perigo imediato para os humanos não é o supercontinente, mas a mudança climática atual, que está empurrando partes do mundo rumo aos mesmos limites fisiológicos de calor em décadas, e não em éons.

Como será a Terra daqui a 250 milhões de anos?

Se a Pangeia Ultima se formar como modelada, a Terra terá um único supercontinente atravessando o equador dentro de um único oceano global. Seu interior seria um deserto hiperárido, com temperaturas de 40 a 50 °C e mais; suas costas seriam perigosamente quentes e úmidas. O Sol estaria cerca de 2,5% mais brilhante, e o CO₂ provavelmente entre 410 e 816 ppm.

Nos níveis de CO₂ que a própria modelagem do ciclo do carbono do estudo prevê, algo entre 8% e 16% das terras emersas seria habitável para os mamíferos, contra cerca de 66% hoje. Os cenários concorrentes diferem: um supercontinente polar como a Amásia seria muito mais frio e poderia enfrentar uma glaciação em vez de calor, de modo que a resposta depende de qual modelo se revelar correto.

Por que os supercontinentes causam extinções em massa?

Farnsworth disse à Live Science que a formação de supercontinentes coincidiu com quatro das últimas cinco extinções em massa. Quando os continentes se fundem, a desgaseificação vulcânica aumenta e injeta CO₂ no ar, enquanto o ressecamento do interior desacelera o intemperismo das rochas que normalmente o remove, e assim o planeta superaquece. O vasto interior desértico destrói habitat, e os oceanos perdem oxigênio e se tornam ácidos.

A Grande Mortandade do fim do Permiano, há 252 milhões de anos, que eliminou mais de 80% das espécies marinhas durante a existência da Pangeia, foi desencadeada pelas erupções dos Traps Siberianos. Grandes províncias ígneas como essa tendem a se formar quando plumas mantélicas sobem sob a tampa isolante de um supercontinente, e é por isso que o risco aumenta durante a reunião e a fragmentação.

A Pangeia Ultima é a mesma coisa que a Pangeia Proxima?

Sim. São dois nomes para o mesmo supercontinente projetado. Christopher Scotese primeiro o chamou de Pangeia Ultima, que significa “última Pangeia”, e depois o rebatizou de Pangeia Proxima, “próxima Pangeia”, porque o ciclo dos supercontinentes continuará depois dele. O estudo climático de 2023 usou o nome mais antigo, e é por isso que “Pangeia Ultima” continua sendo o termo mais familiar.

Você também pode encontrar Neopangeia e Pangeia II. Todos se referem à mesma ideia. Amásia, Novopangeia e Aurica, por outro lado, são cenários diferentes, com geografias diferentes, e não nomes alternativos para o mesmo.

Em resumo: a Pangeia Ultima e o próximo supercontinente

A Pangeia Ultima é um experimento mental rigoroso sobre o futuro profundo, construído a partir de tectônica real, física estelar real e dos mesmos modelos climáticos usados para estudar os mundos de estufa do passado da Terra. A conclusão central: um supercontinente tropical, um Sol 2,5% mais brilhante e um ciclo do carbono travado em níveis mais altos de CO₂ poderiam, juntos, levar toda a terra firme do planeta, exceto uma pequena fração, para além dos limites de sobrevivência dos mamíferos em cerca de 250 milhões de anos. A principal incerteza é igualmente real: se o próximo supercontinente se formará mesmo como a Pangeia Ultima ou como uma Amásia polar, mais fria, e quanto carbono seus vulcões liberarão.

O que não está em dúvida é a lição mais profunda. Onde ficam os continentes de um planeta, e o que sua atmosfera contém, determinam se ele é habitável, uma regra que vale para exoplanetas distantes e, com muito mais urgência, para o único planeta habitado que conhecemos. O ciclo dos supercontinentes fará o que faz, no seu próprio ritmo. A atmosfera é a parte que estamos escrevendo agora.