Cientistas da Terra descobriram um processo lento e surpreendente abaixo da superfície da Terra que ajuda a alimentar a atividade vulcânica nos oceanos.
Pesquisadores da Universidade de Southampton descobriram que fragmentos do continente foram gradualmente arrancados de baixo e sugados para o manto oceânico – a camada quente, principalmente sólida, que circula lentamente sob o fundo do oceano. Uma vez lá, este material continental poderia alimentar erupções vulcânicas durante dezenas de milhões de anos.
A descoberta resolve um enigma geológico de longa data: por que certas ilhas oceânicas distantes dos limites das placas contêm assinaturas químicas que parecem distintamente continentais, apesar de estarem no meio de vastos oceanos.
O estudo foi publicado em geociências naturaisconduzido por uma equipe internacional da Universidade de Southampton, Centro GFZ Helmholtz de Geociências Potsdam, Universidade de Potsdam, Queen’s University (Canadá) e Universidade de Swansea.
Pistas sobre a química antiga nas profundezas do manto da Terra
As ilhas oceânicas, como a Ilha Christmas, no nordeste do Oceano Índico, contêm frequentemente concentrações invulgarmente elevadas de certos elementos “enriquecidos” que normalmente vêm do continente. Os cientistas compararam esse processo de mistura ao movimento de uma batedeira que dobra ingredientes reciclados mais antigos das profundezas da terra.
Durante anos, os geólogos levantaram a hipótese de que esses elementos enriquecidos provêm de sedimentos oceânicos puxados para o manto da Terra à medida que as placas tectônicas afundam, ou de plumas ascendentes de rocha quente chamadas plumas do manto.
No entanto, essas explicações têm suas limitações. Algumas regiões vulcânicas não possuem evidências de ciclos crustais, enquanto outras parecem ser muito rasas e frias para serem impulsionadas por plumas profundas do manto.
“Há décadas que sabemos que partes do manto sob o oceano parecem estranhamente contaminadas, como se fragmentos de continentes antigos de alguma forma tivessem ido parar ali”, disse Thomas Gernon, professor de ciências da terra na Universidade de Southampton e principal autor do estudo. “Mas não conseguimos explicar completamente como todo o material continental chegou lá”.
Os continentes estão descascando por baixo
Os investigadores propõem um novo mecanismo: os continentes não estão apenas a dividir-se à superfície, mas também a ser arrancados por baixo, muito mais longe do que os cientistas pensavam ser possível.
Para testar isto, a equipa construiu simulações de computador que recriaram como o manto e a crosta continental da Terra se comportam quando as forças tectónicas os esticam.
Os seus resultados sugerem que a pressão intensa nas profundezas da Terra desencadeia “ondas do manto” lentas à medida que os continentes começam a se separar. Este movimento de rotação percorre 150 a 200 quilómetros de profundidade ao longo da base do continente, perturbando e gradualmente retirando material das suas raízes profundas.
Esse processo acontece muito lentamente – cerca de um milionésimo da velocidade de um caracol. Com o tempo, estes fragmentos destacados foram movidos lateralmente por mais de 1.000 quilómetros para o manto oceânico, onde alimentaram a atividade vulcânica durante dezenas de milhões de anos.
O professor Sascha Brune da GFZ Potsdam, coautor do estudo, explica: “Descobrimos que o manto ainda é afetado pela divisão dos continentes muito depois de os próprios continentes se terem separado. Quando novas bacias oceânicas são formadas, o sistema não desliga – o manto está em constante movimento, reorganizando-se e transportando materiais ricos para longe da sua origem.”
Pistas do Oceano Índico
Para apoiar o seu modelo, a equipa analisou dados químicos e geológicos de áreas como a Província dos Montes Submarinos do Oceano Índico – uma série de formações rochosas vulcânicas que surgiram após a dissolução do supercontinente Gondwana, há mais de 100 milhões de anos.
As suas descobertas sugerem que, pouco depois da separação de Gondwana, uma corrente de magma invulgarmente rica em material continental irrompeu na superfície. Com o tempo, esta assinatura química desapareceu à medida que o fluxo de material abaixo do continente diminuía. Notavelmente, isto ocorreu sem a presença de uma pluma mantélica profunda, desafiando suposições de longa data sobre a origem deste tipo de atividade vulcânica.
O professor Gernon acrescentou: “Não excluímos a existência de plumas do manto, mas esta descoberta aponta para um mecanismo inteiramente novo que também molda a composição do manto. As ondas do manto podem transportar aglomerados de material continental para as profundezas do manto oceânico, deixando para trás uma assinatura química que persiste muito depois de os continentes se separarem.”
A investigação também se baseia no trabalho anterior da equipa, que mostrou que estas ondas lentas e ondulantes do manto podem ter efeitos dramáticos nas profundezas dos continentes. A sua investigação anterior mostrou que tais ondas poderiam ajudar a desencadear erupções de diamantes e até mesmo a remodelar paisagens a milhares de quilómetros de distância das fronteiras tectónicas.
