Novas descobertas feitas por investigadores da Universidade de Southampton sugerem que uma grande extensão de rocha invulgarmente quente sob as Montanhas Apalaches, nos Estados Unidos, pode estar ligada à separação da Gronelândia e da América do Norte, há 80 milhões de anos.
A equipa acredita que esta fonte de calor profundo não é uma característica remanescente da separação entre a América do Norte e o noroeste de África, há 180 milhões de anos, como há muito se pensa ser o caso.
Esta área de material quente, conhecida como Anomalia dos Apalaches do Norte (NAA), se estende por cerca de 350 quilômetros e está localizada a cerca de 200 quilômetros abaixo da Nova Inglaterra.
Origens profundas, longe de onde estamos hoje
A pesquisa está publicada na revista geologiasugere que o NAA se formou originalmente a cerca de 1.800 quilômetros de distância, perto do Mar de Labrador, onde a crosta começou a se dividir entre o Canadá e a Groenlândia. Ao longo de dezenas de milhões de anos, esta rocha quente e instável migrou lentamente para a sua localização atual a uma taxa de cerca de 20 quilómetros por milhão de anos.
Pesquisadores da Universidade de Southampton, do Centro Helmholtz de Geociências Potsdam (GFZ) e da Universidade de Florença contribuíram para o projeto.
O autor principal, Tom Gernon, professor de ciências da terra na Universidade de Southampton, disse:”Esta ressurgência térmica tem sido uma característica intrigante da geologia norte-americana. Encontra-se abaixo de uma parte do continente que está tectonicamente silenciosa há 180 milhões de anos, por isso a ideia de que é simplesmente um remanescente da dissolução do continente nunca se consolidou.
“O nosso estudo mostra que isto faz parte de um processo maior e lento nas profundezas subterrâneas, o que pode ajudar a explicar porque é que cadeias de montanhas como os Apalaches ainda existem. O calor na base de um continente enfraquece e remove algumas das suas raízes densas, tornando o continente mais leve e mais flutuante, como um balão de ar quente subindo depois de pousar o seu lastro. Isto pode ter feito com que montanhas antigas se elevassem ainda mais ao longo dos últimos milhões de anos.”
Apresentando o conceito de “ondas do manto”
Os cientistas basearam a sua análise numa estrutura teórica recentemente proposta chamada teoria da “onda do manto”, que foi nomeada finalista do Prémio Breakthrough 2024 da revista Science.
A ideia descreve como a rocha quente e densa se separa gradualmente da base das placas tectônicas depois que os continentes se separam, agindo um pouco como bolhas subindo e descendo em uma lâmpada de lava. Estas ondas lentas podem viajar ao longo do fundo dos continentes durante dezenas de milhões de anos, ajudando a explicar as raras erupções vulcânicas que trazem diamantes à superfície, bem como o terreno montanhoso longe dos limites das placas.
Ao combinar modelos computacionais geodinâmicos, tomografia sísmica (semelhante ao ultrassom médico, mas usando ondas sísmicas para ver o interior da Terra) e reconstruções de posições anteriores de placas, os pesquisadores rastrearam a NAA até a época em que o Mar de Labrador se abriu e a Groenlândia se separou do Canadá, há 90 a 80 milhões de anos.
‘Gotas’ de rocha movem-se lentamente sob os continentes
O professor Sascha Brune, coautor do estudo e chefe da Unidade de Modelagem Geodinâmica da GFZ, explica:”Essas instabilidades convectivas fazem com que blocos de rocha com dezenas de quilômetros de espessura afundem lentamente da parte inferior da camada externa da Terra, chamada litosfera. À medida que a litosfera fica mais fina, o material mais quente do manto sobe para substituí-lo, criando uma região quente chamada anomalia térmica.
“A nossa investigação anterior mostrou que estas ‘quedas’ de rocha podem formar-se continuamente, como peças de dominó que caem uma após a outra e migram sequencialmente ao longo do tempo. A característica que vemos abaixo da Nova Inglaterra foi provavelmente uma destas gotas, originando-se longe de onde está agora.”
De acordo com os cálculos da equipa, a NAA parece estar a mover-se para sudoeste através da litosfera norte-americana a uma velocidade de cerca de 20 quilómetros por milhão de anos. O seu tamanho e profundidade actuais (aproximadamente 350 quilómetros de diâmetro) concordam bem com as previsões destas instabilidades lentas do manto. Os investigadores estimam que o centro da anomalia pode ter passado por baixo da área de Nova Iorque dentro de cerca de 15 milhões de anos.
Correspondência da Groenlândia
O estudo também sugeriu que anomalias quentes semelhantes existem no subsolo no centro-norte da Groenlândia. Esta feição pode ter a mesma origem do NAA e pode ser a sua contraparte geológica, formada do outro lado do Mar de Labrador durante a dissolução.
Abaixo da Groenlândia, esta fonte de calor profunda aumentou as temperaturas na base da espessa camada de gelo, afetando a forma como o gelo flui e derrete hoje. Como aponta o professor Gernon, “antigas anomalias térmicas continuam a desempenhar um papel fundamental na formação da dinâmica das camadas de gelo continentais por baixo”.
O processo de longo prazo que moldou o continente
Dr. Derek Kyle, co-autor do estudo e especialista em tectônica das Universidades de Southampton e Florença, disse: “A ideia de que o rifteamento continental poderia fazer com que gotejamentos e células de rocha quente circulante profunda se espalhassem milhares de quilômetros para o interior nos faz repensar nossa compreensão das margens continentais hoje e no passado distante da Terra”.
Estes resultados apoiam pesquisas anteriores que mostram que os processos profundos da Terra podem persistir muito depois de a atividade superficial ter acalmado. Estas instabilidades contínuas podem afectar tudo, desde a elevação e a erosão até padrões vulcânicos interiores, mesmo em áreas geologicamente estáveis.
O professor Gernon acrescentou: “Embora a superfície mostre poucos sinais de movimento tectónico contínuo, nas profundezas do subsolo as consequências das antigas fissuras ainda estão a ocorrer. O legado da ruptura continental noutras partes do sistema terrestre será provavelmente mais difundido e duradouro do que pensávamos anteriormente.”
