doi.org/10.1038/s41586-024-07717-1
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#Continentes
Estudo mostra que a ruptura continental causa ondas profundas na Terra, levando ao surgimento de características topográficas como escarpas e planaltos
Uma equipe de cientistas liderada pela Universidade de Southampton respondeu a uma das perguntas mais intrigantes da tectônica de placas: como e por que partes “estáveis” dos continentes gradualmente se elevam para formar algumas das maiores características topográficas do planeta.
Em seu estudo, publicado recentemente na Nature, os pesquisadores examinaram os efeitos das forças tectônicas globais na evolução da paisagem ao longo de centenas de milhões de anos. Eles descobriram que quando as placas tectônicas se separam, ondas poderosas são desencadeadas nas profundezas da Terra, o que pode fazer com que as superfícies continentais se elevem em mais de um quilômetro.
O Mistério das Escarpas e Planaltos
Essas descobertas ajudam a resolver um mistério de longa data sobre as forças dinâmicas que moldam e conectam algumas das formas de relevo mais dramáticas da Terra – características topográficas expansivas chamadas de “escarpas” e “planaltos” que influenciam profundamente o clima e a biologia.
Os cientistas há muito suspeitam que características topográficas íngremes de quilômetros de altura chamadas Grandes Escarpas, como o exemplo clássico que circunda a África do Sul, são formadas quando os continentes se rompem e eventualmente se separam. No entanto, explicar por que as partes internas dos continentes, longe dessas escarpas, sobem e sofrem erosão provou ser muito mais desafiador. Esse processo está mesmo ligado à formação dessas escarpas imponentes? Simplificando, não sabíamos, – disse o autor principal Tom Gernon, professor de Ciências da Terra na Universidade de Southampton.
Os movimentos verticais das partes estáveis “”dos continentes, chamados crátons, continuam sendo um dos aspectos menos compreendidos da tectônica de placas.
A equipe da Universidade de Southampton, incluindo a Dra. Thea Hincks, o Dr. Derek Keir e Alice Cunningham, colaborou com colegas do Helmholtz Centre Potsdam – GFZ German Research Centre for Geosciences e da Universidade de Birmingham para abordar essa questão fundamental.
Seus resultados ajudam a explicar por que partes dos continentes antes consideradas “estáveis” sofrem elevação e erosão substanciais, e como tais processos podem migrar centenas ou mesmo milhares de quilômetros para o interior, formando regiões elevadas e abrangentes conhecidas como planaltos, como o Planalto Central da África do Sul.
Modelagem de elevação e erosão continental
Com base em seu estudo que liga erupções de diamante à ruptura continental, publicado no ano passado na Nature, a equipe usou modelos de computador avançados e métodos estatísticos para questionar como a superfície da Terra respondeu à ruptura das placas continentais ao longo do tempo.
Eles descobriram que quando os continentes se separam, o alongamento da crosta continental causa movimentos agitados no manto da Terra (a camada volumosa entre a crosta e o núcleo).
O professor Sascha Brune, que lidera a Seção de Modelagem Geodinâmica na GFZ Potsdam, disse: Este processo pode ser comparado a um movimento de varredura que se move em direção aos continentes e perturba suas fundações profundas.-
O professor Brune e a Dra. Anne Glerum, também baseados em Potsdam, executaram simulações para investigar como esse processo se desenrola. A equipe notou um padrão interessante: a velocidade das u2018ondas do manto se movendo sob os continentes em suas simulações correspondia de perto à velocidade dos principais eventos de erosão que varreram a paisagem na África do Sul após a ruptura do antigo supercontinente Gondwana.
Os cientistas juntaram evidências para propor que as Grandes Escarpas se originam nas bordas de antigos vales de fenda, muito parecidos com as paredes íngremes vistas nas margens do Rift da África Oriental hoje. Enquanto isso, o evento de fenda também desencadeia uma u2018onda profunda do manto’ que viaja ao longo da base do continente a cerca de 15-20 quilômetros por milhão de anos.
Eles acreditam que essa onda remove convectivamente camadas de rocha das raízes continentais.
Assim como um balão de ar quente perde peso para subir mais alto, essa perda de material continental faz com que os continentes subam – um processo chamado isostasia “, disse o professor Brune.
Com base nisso, a equipe modelou como as paisagens respondem a essa elevação impulsionada pelo manto. Eles descobriram que as instabilidades migratórias do manto dão origem a uma onda de erosão da superfície que dura dezenas de milhões de anos e se move pelo continente em uma velocidade semelhante. Essa erosão intensa remove um enorme peso de rocha que faz com que a superfície terrestre suba ainda mais, formando planaltos elevados.
Nossos modelos de evolução da paisagem mostram como uma sequência de eventos ligados à fissura pode resultar em uma escarpa, bem como em um planalto estável e plano, mesmo que uma camada de vários milhares de metros de rochas tenha sido erodida, – explicou Jean Braun, professor de modelagem de processos da superfície da Terra na GFZ Potsdam, também baseado na Universidade de Potsdam.
O estudo da equipe fornece uma nova explicação para os movimentos verticais intrigantes de crátons longe das bordas dos continentes, onde a elevação é mais comum.
Dr. Steve Jones, Professor Associado em Sistemas Terrestres na Universidade de Birmingham, acrescentou: O que temos aqui é um argumento convincente de que o rifting pode, em certas circunstâncias, gerar diretamente células de convecção do manto superior de longa duração em escala continental, e esses sistemas convectivos iniciados pelo rifting têm um efeito profundo na topografia da superfície da Terra, erosão, sedimentação e distribuição de recursos naturais.-
Conclusão e Direções Futuras:
A equipe concluiu que a mesma cadeia de perturbações do manto que faz com que os diamantes subam rapidamente do interior profundo da Terra também molda fundamentalmente as paisagens continentais, influenciando uma série de fatores, desde climas regionais e biodiversidade até padrões de assentamento humano.
O Professor Gernon, que recebeu uma grande bolsa filantrópica da WoodNext Foundation, administrada pela Greater Houston Community Foundation, para estudar o resfriamento global, explicou que a ruptura continental perturba não apenas as camadas profundas da Terra, mas também tem efeitos que reverberam pela superfície dos continentes, antes considerados estáveis.
A desestabilização dos núcleos dos continentes deve ter impactado também os climas antigos, concluiu o Professor Gernon.
Publicado em 23/08/2024 18h25
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