Reação química usada por cozinheiros pode ter ajudado a criar vida na Terra

Um processo químico que ocorre no escurecimento dos alimentos para lhes conferir cheiro e sabor distintos está provavelmente acontecendo nas profundezas dos oceanos, onde ajudou a criar as condições necessárias para a vida, dizem os pesquisadores.

Conhecida como reação de Maillard, em homenagem ao cientista francês que a descobriu, na cozinha o processo é utilizado para criar sabores e aromas a partir de açúcares.

Ele converte pequenas moléculas de carbono orgânico em moléculas maiores conhecidas como polímeros.

Mas uma equipa de investigação liderada pela professora Caroline Peacock, da Universidade de Leeds, sugeriu que no fundo do mar o processo teve um efeito mais fundamental.

De acordo com os especialistas, ajudou a aumentar o oxigénio e a reduzir os níveis de dióxido de carbono na atmosfera, para criar as condições para que formas de vida complexas surgissem e prosperassem na Terra.

As descobertas indicam que as reações retêm quatro milhões de toneladas de carbono orgânico por ano.

Oliver Moore, primeiro autor do estudo e pesquisador em Biogeoquímica na Escola de Terra e Meio Ambiente de Leeds, disse: “Foi sugerido na década de 1970 que a reação de Maillard poderia ocorrer em sedimentos marinhos, mas o processo foi considerado muito lento para impactar as condições que existem na Terra.

“As nossas experiências mostraram que na presença de elementos-chave, nomeadamente ferro e manganês, encontrados na água do mar, a taxa de reação aumenta dezenas de vezes.

“Ao longo da longa história da Terra, isto pode ter ajudado a criar as condições necessárias para que vida complexa habitasse a Terra.”

Quando os organismos microscópicos nos oceanos morrem, eles afundam no fundo do mar e são consumidos por bactérias.

Esse processo utiliza oxigênio e libera dióxido de carbono no oceano, que eventualmente acaba na atmosfera.

Como resultado da reação de Maillard, as moléculas menores são convertidas em moléculas maiores.

O estudo sugere que estas moléculas maiores são mais difíceis de serem decompostas pelos microrganismos e permanecem armazenadas nos sedimentos durante dezenas de milhares – se não milhões – de anos.

Os cientistas descrevem isso como a preservação do carbono orgânico.

O armazenamento ou preservação a longo prazo de carbono orgânico no fundo do mar limitou a libertação de dióxido de carbono.

Isto permitiu que mais oxigénio atingisse a atmosfera da Terra e limitou a variação no aquecimento da superfície terrestre ao longo dos últimos 400 milhões de anos para uma média de cerca de 5ºC, disseram os investigadores.

No estudo, publicado na Nature, os cientistas modelaram a quantidade de carbono orgânico que ficou preso no fundo do mar devido à reação de Maillard.

Eles estimam que isso resultou no bloqueio anual de cerca de quatro milhões de toneladas de carbono orgânico no fundo do mar – o peso equivalente a cerca de 50 Tower Bridges de Londres.

Para testar a sua teoria, os investigadores analisaram o que acontecia com compostos orgânicos simples quando misturados com diferentes formas de ferro e manganês em laboratório à temperatura do fundo do mar – 10ºC.

A análise foi conduzida na Diamond Light Source em Oxfordshire, o síncrotron do Reino Unido que gera feixes intensos de energia luminosa para revelar a estrutura atômica das amostras.

Revelou que a impressão digital química das amostras de laboratório correspondia às amostras de sedimentos retiradas de locais do fundo do mar em todo o mundo.

Os investigadores sugerem que as lições aprendidas podem ser utilizadas para aproveitar novas abordagens para enfrentar as alterações climáticas dos tempos modernos.

James Bradley, cientista ambiental da Universidade Queen Mary de Londres e um dos autores do artigo, disse que compreender os processos complexos que afetam o destino do carbono orgânico que é depositado no fundo do mar é crucial para identificar como o clima da Terra muda em resposta. aos processos naturais e à atividade humana.

Acrescentou que é também crucial para “ajudar a humanidade a gerir melhor as alterações climáticas, uma vez que a aplicação e o sucesso a longo prazo das tecnologias de captura de carbono dependem do armazenamento do carbono em formas estáveis, em vez de serem transformados em dióxido de carbono”.