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Por Sociedade Brasileira de Geologia (SBG)
Um blog para terráqueos e terráqueas interessados no que aconteceu nos 4,5 bilhões de anos em que não estiveram por aqui. Feito pela Sociedade Brasileira de Geologia (SBG) em parceria com a Super.
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A geologia de Lagoa Santa a transformou no berço da arqueologia e paleontologia brasileiras

A dissolução das rochas da região, formadas em um antigo mar, deu origem às muitas cavernas que hospedam fósseis de mamíferos extintos e o crânio mais antigo da América.

Por Ana Clara Oliveira Magalhães e Matheus Kuchenbecker
Atualizado em 2 jun 2023, 18h49 - Publicado em 6 abr 2023, 15h07

Este é o 26º texto do blog Deriva Continental.

O carste é um tipo de relevo que se forma a partir da dissolução de rochas. Esse processo químico cria uma série de características físicas, como cavernas, dolinas (buracos formados pelo colapso de cavernas), lapiás (sulcos na superfície das rochas) e condutos subterrâneos. 

Lagoa Santa, na região metropolitana de Belo Horizonte (MG), é um dos melhores exemplos brasileiros desse tipo de ambiente. O que não faltam são cavernas, dolinas de tamanhos e formas variadas e grandes afloramentos rochosos. O local ainda possui uma complexa trama de condutos subterrâneos ligados ao relevo superficial, o que permite acesso ao subsolo.

Gruta da Lapinha, em Lagoa Santa. Foi eleita como uma das “Sete Maravilhas da Estrada Real” em 2011 por meio de votação popular.
Gruta da Lapinha, em Lagoa Santa. Foi eleita como uma das “Sete Maravilhas da Estrada Real” em 2011 por meio de votação popular. (Mauricio Oliveira/Reprodução)

Os estudos na região começaram por volta de 1840, quando trabalhadores locais encontraram ossadas de animais e humanos – o que chamou a atenção de naturalistas. As primeiras explorações nas cavernas foram realizadas pelo dinamarquês Peter Lund, que, a partir dos seus trabalhos, fez com que Lagoa Santa se tornasse o berço da paleontologia, arqueologia e espeleologia (campo da ciência que estuda cavernas) brasileiras. 

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Quais as condições para que ocorra a carstificação?

O processo de formação do carste ocorre quando a água da chuva ou de rios superficiais interage com o CO2 da atmosfera ou do solo, gerando uma solução de ácido carbônico (H2CO3) que, ao entrar em contato com as rochas, reage com alguns dos minerais presentes, dissolvendo-os. 

As rochas carbonáticas (como calcários e mármores, por exemplo) são formadas principalmente por calcita, mineral de fórmula CaCO3. Ao interagir com o ácido carbônico, estes minerais se dissociam em íons de cálcio ou magnésio (Ca2+ ou Mg2+) e íons carbonato (CO2)3, que ficam em solução na água e são “lavados” para fora, criando as cavidades.

Para que isso aconteça a rocha deve ser altamente permeável, para que a solução de ácido carbônico alcance estratos mais profundos. Essa permeabilidade é comum em rochas com grande porosidade (quando os poros são interconectados) ou quando há grande quantidade de fendas e fissuras na rocha. 

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Espeleotemas em um dos salões da Gruta da Lapinha.
Espeleotemas em um dos salões da Gruta da Lapinha. (Mauricio Oliveira/Reprodução)

Tesouros geológicos, paleontológicos e arqueológicos

Os calcários da região de Lagoa Santa (Formação Sete Lagoas, Grupo Bambuí) guardam um interessante paradoxo geológico: apesar de terem sido formadas em uma época de grande diversificação dos primeiros animais, só apresentam fósseis de microorganismos… Porque não existem fósseis de animais? 

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A resposta para a controvérsia, que tem intrigado os pesquisadores nas últimas décadas, parece estar na química da água do mar Bambuí, controlada pela Tectônica de Placas. 

Calcários da Formação Sete Lagoas, no entorno da Gruta do Baú.
Calcários da Formação Sete Lagoas, no entorno da Gruta do Baú, Parque Estadual do Sumidouro (Divulgação/Reprodução)

Entre o fim da era neoproterozoica e o início da era paleozoica (entre 650 e 500 milhões de anos atrás), o supercontinente Gondwana estava se formando a partir da aglutinação de vários continentes menores. Neste processo, o mar Bambuí (onde se depositavam os sedimentos que hoje compõem as rochas da Formação Sete Lagoas) ficou isolado no interior do continente, em meio a montanhas e sem conexão com o oceano. Dessa forma, as alterações no balanço de íons que chegavam à bacia e as mudanças no padrão de circulação da água do mar tornaram o ambiente inóspito para a vida animal complexa.

O registro fóssil das rochas de Lagoa Santa é escasso, mas o mesmo não pode ser dito de suas cavernas. O material paleontológico mais relevante encontrado em Lagoa Santa está relacionado à megafauna: um conjunto de mamíferos de grande porte que conviveram com os humanos até serem extintos no fim do Pleistoceno, cerca de 11 mil anos atrás. Entre eles, destacam-se preguiças gigantes, tigres-dente-de-sabre, lhamas, cavalos, tatus gigante, gliptodontes e mastodontes.

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Reconstrução artística da aparência de uma preguiça-gigante e fóssil de preguiça-gigante em exposição no museu da PUC-MG.
Em cima, reconstrução artística da aparência de uma preguiça-gigante, um dos animais da megafauna registrada em Lagoa Santa. Em baixo: fóssil de preguiça-gigante em exposição no museu da PUC-MG, em Belo Horizonte. (Reprodução/Montagem sobre reprodução)

A história da arqueologia também não seria a mesma sem as descobertas feitas na região de Lagoa Santa. Luzia, o fóssil humano mais antigo já encontrado no Brasil e nas Américas, foi descoberto em meados de 1970 na gruta de Lapa Vermelha, em Lagoa Santa, durante escavações lideradas pela arqueóloga francesa Annette Laming-Emperaire. 

Luzia era uma mulher na faixa dos 20 anos de idade quando morreu. Seu esqueleto tem 12 mil anos de idade, e já respondeu inúmeras questões relativas ao povoamento das Américas  graças a pesquisas feitas principalmente pela equipe liderada pelo paleoantropólogo brasileiro Walter Neves. Além disso, a abundância de pinturas rupestres em cavernas e lapas fez da região uma das mais importantes “províncias rupestres” do país. Os vários sítios arqueológicos da área apresentam um rico acervo material, que inclui artefatos líticos, de ossos, de conchas, madeira e cerâmica.

Esqueleto de Luzia, o fóssil humano mais antigo encontrado no Brasil e nas Américas. O esqueleto foi descoberto nos anos 1970 em escavações na Lapa Vermelha, uma gruta no município de Pedro Leopoldo, na Região Metropolitana de Belo Horizonte.
Esqueleto de Luzia, o fóssil humano mais antigo encontrado no Brasil e nas Américas. O esqueleto foi descoberto nos anos 1970 em escavações na Lapa Vermelha, uma gruta no município de Pedro Leopoldo, na Região Metropolitana de Belo Horizonte. (Jornal da USP/Reprodução)
Paredão com pinturas rupestres na Trilha do Sumidouro.
Paredão com pinturas rupestres na Trilha do Sumidouro (Mauricio Oliveira/Reprodução)

O carste ainda guarda, na região, uma outra riqueza imensurável: água subterrânea. As fraturas alargadas, condutos e cavernas subterrâneas armazenam um enorme volume de água, formando um importante aquífero que tem sido estudado por hidrogeólogos. Além de alimentar as nascentes da área, esse aquífero cárstico é também acessado por meio de poços, subsidiando a ocupação humana nas áreas urbanas e rurais. 

Apesar de sua grande importância científica e social, o carste de Lagoa Santa é bastante vulnerável por estar localizado em uma região populosa e industrial. Mesmo estando em uma área de proteção ambiental (a APA-Carste de Lagoa Santa), a maior parte das cavernas sofreu interferências diretas ou indiretas das atividades humanas. Do acúmulo de lixo e quebra de espeleotemas a mineração predatória, remoção de vegetação e solo, e assoreamento de cursos d´água, os impactos são muitos e podem ser irreversíveis. Além da necessidade de mais projetos de educação ambiental direcionados à população local, é imprescindível uma fiscalização efetiva. Afinal, quantas respostas o carste de Lagoa Santa ainda pode nos oferecer?

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