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quinta-feira, 22 de agosto de 2013

O mar vai ganhar uma montanha.


Nas últimas duas décadas, os geólogos perceberam que o Mar Mediterrâneo é relativamente recente. Ele nasceu há cerca de 45 milhões de anos em decorrência do afastamento cada vez maior entre a Europa e a África. Este ano, pesquisadores do Laboratório de Geociências Azur, na cidade francesa de Villefranche-sur-Mer, confirmaram a suspeita de que ele já está começando a secar. Há uma cadeia montanhosa brotando no chão do mar e deverá soterrá-lo, no futuro. A bordo do submarino Nautile, os geólogos rastrearam o leito marinho usando sonares. Localizaram fraturas, dobras geológicas e vulcões mortos, alguns com 20 quilômetros de diâmetro. Segundo Jean Mescle, líder da equipe, a cordilheira despontará das águas dentro de 8 milhões ou 10 milhões de anos. "Em Geofísica, a paciência é fundamental", brinca ele.

Revista Superinteressante

domingo, 29 de julho de 2012

Entendendo o interior da Terra III

Islândia: Um Laboratório Natural para conhecer a Dinâmica Interna e Externa da Terra

Localização da Islândia - Imagem capturada na Internet (Fonte:luventicus.org)

Vamos conhecer um pouco acerca da geografia e da dinâmica ambiental da Islândia..
A República da Islândia não é uma nação qualquer. Com uma área de cerca de 103.000 Km², este país europeu, insular (ilha), localizado a noroeste da Europa, no oceano Atlântico Norte, firma-se como a nação com maior Índice de Desenvolvimento Humano (IDH), ou seja, com o mais elevado nível de qualidade de
vida do mundo (0,968 - Dados de 2006, publicados em 2008).
Um país, cuja dinâmica ambiental é bastante perceptível através da complexa relação de forças antagônicas da matureza, ora sob as influências das forças exógenas ora sob as influências das forças endógenas da Terra. Precipatação nival (neve) e convecção do magma na superfície, interagindo, numa combinação incessante.
Devido a isso, muitos consideram a Islândia como um rico laboratório natural, capaz de oferecer elementos e de apresentar fenômenos que possam subsidiar a compreensão da dinâmica interna da Terra e, principalmente, acerca da tectônica de placas.
A ilha tem sua origem ligada ao movimento divergente (afastamento) de duas placas, isto é, entre as placas Euroasiática e a Norte-americana. E, sobretudo, à formação da Dorsal Meso-Atlântica, que é uma cordilheira vulcânica submarina, construída pelos diversos derrames de lavas (empilhamento de lavas). Ela se estende do oceano Atlântico ao oceano Glacial Ártico. A Islândia, na verdade, se encontra posicionada no centro desta cordilheira, entre os limites das placas citadas. Ela corresponde ao ponto da cordilheira emerso.


Imagem capturada na Internet (Google)


Imagem capturada na Internet (Google)


Maior detalhe - Imagem capturada na Internet - Fonte: CPRM

Imagem capturada na Internet - Fonte: CPRM

Daí, a ocorrência de muitos vulcões (Hekla, Eldgjá, Laki, Eldfell etc.), fontes de águas quentes (geotermais) e gêiseres em sua área territorial (102 819 km²).
A força geotérmica presente no país, bem como a sua rede hidrográfica, com diversos rios e cachoeiras em seu território possibilita um maior aproveitamento da água e da energia produzida por estes.
Com uma população em torno de 322. 691 habitantes, a densidade demográfica na Islândia , como é de se esperar, é baixa, com cerca de 3 hab/Km² (dados de 2009). Sua capital é Reykjavík, onde há maior concentração populacional, é considerada a mais setentrional do mundo.
Assim como em outras regiões da zona Polar Ártica, o clima representa um obstáculo à ocupação humana.
O planalto central é a região que apresenta as temperaturas mais baixas. Em geral, as temperaturas nas costas são mais elevadas, mas há uma significativa diferença entre as costas norte e sul. Sob a influência da corrente quente do Golfo, a costa sul é mais quente e úmida (a corrente ameniza o clima). Em razão disso, a neve é mais comum no norte do que no sul.
Aliado a estas características climáticas, não podemos esquecer a instabilidade gerada por sua localização sobre a Dorsal Meso Atlântica.
As imagens abaixo foram capturadas através do IBGEpaíses@
Fenda entre as placas (movimento divergente) - Foto: Bjartur Snorranson

Reykjavík (Capital) - Fonte: www.icetourist.is

Reykjavík (Capital) - Foto: Elisa Locci

Islândia - Foto: Erikur Kristjansson

Islândia - Fonte: MDD


Gêiser - Fonte: www.icetourist.is


Islândia, próximo à cidade de Hvergerai - Fonte: www.icetourist.is


Aurora Boreal - Fonte: www.icetourist.is


Uma matéria muito interessante e enriquecedora acerca da Islândia foi produzida pelo History Channel (Como Nasceu Nosso Planeta). Como o documentário é extenso, vocês podem encontrá-lo em partes, no site YouTube, em 5 vídeos.
Vale a pena assistir para conhecer, mais profundamente, este país onde as forças da natureza pulsam e se manifestam diariamente. Confiram através dos acessos abaixo:

http://www.youtube.com/watch?v=NvTPoOxAusw

http://www.youtube.com/watch?v=xVAfjaso1IM&feature=relmfu

http://www.youtube.com/watch?v=zt5IPeRRKCE&feature=relmfu

http://www.youtube.com/watch?v=EgMLQvljST0&feature=relmfu

http://www.youtube.com/watch?v=ULoVSSuCsZg&feature=relmfu

Fontes:

Entendendo o interior da Terra II




Cientistas demonstram que no interior da Terra existem jorros de lava muito profundos. Eles nascem no núcleo e sobem até a base dos continentes e oceanos.
por Flávio Dieguez
A gigantesca coluna de rochas fluidas e ardentes sobe direto do núcleo quentíssimo do planeta até bater no teto, ou seja, nas camadas duras e frias da crosta terrestre. Aí, ativa vulcões, deforma massas rochosas, cria montanhas, ergue planaltos e faz arquipélagos inteiros brotarem no meio do mar. Até este ano, os movimentos subterrâneos de lava mais profundos que se conheciam eram os que aconteciam até 500 quilômetros de profundidade, apenas. Mas diversas pesquisas recentes comprovaram que também existem, lá embaixo, torrentes rochosas muito mais profundas, batizadas de superplumas.
Uma delas, localizada sob a África, nasce 3 000 quilômetros abaixo da superfície, no núcleo da Terra. Em março, ela foi mapeada pelos sismologistas americanos Jeroen Ritsema e Hendrik van Hijst, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos Estados Unidos. Eles confirmaram medidas anteriores, menos precisas, realizadas no ano passado pelos geofísicos Norman Sleep, da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, e Cynthia Ebinger, da Universidade de Londres, na Inglaterra. “As superplumas têm papel decisivo para a Geologia”, disse Sleep à SUPER. “Além da que observamos sob a África, parece haver uma outra debaixo do Oceano Pacífico, na região do Havaí.”
Para o cientistas, esses rios de lava são engrenagens que mantêm o planeta ativo, geologicamente, e não morto como a Lua e Marte. Nesse esquema, a camadas internas do planeta funcionam como um depósito de calor, pois estão aquecidas a cerca de 3 000 graus Celsius, na sua parte mais profunda. Essa energia flui o tempo todo para a superfície, em grande parte acompanhando a ascensão das superplumas até a base dos continentes e oceanos. Na crosta, finalmente, o ardor interno toma a forma de abalos sísmicos, explosões vulcânicas e outros desastres que, apesar das conseqüências terríveis que acarretam, também representam forças criativas da Terra, remodelando sem cessar as suas paisagens.

fdieguez@abril.com.br
Algo mais
O calor interno da Terra é produzido pela desintegração de urânio, tório e potássio radioativos. A descoberta foi do físico inglês de origem neozelandesa Ernest Rutherford (1871-1937), descobridor do núcleo atômico.
Trancos põem continentes em marcha
A descoberta dos jorros gigantes de lava revela uma força nova em ação no interior da Terra. Chamados de superplumas, eles podem ser responsáveis por boa parte dos movimentos que animam o interior do planeta. Essa é a avaliação do geofísico inglês Alessandro Forte, da Universidade Ontário Ocidental, em Londres, Inglaterra. “Acredito que elas causam pelo menos metade da agitação interna do planeta”, disse ele à revista americana Science.
O problema mais importante que os esguichos incandescentes vão ajudar a resolver, nos próximos anos, diz respeito ao deslocamento das placas tectônicas, nome que se dá aos grandes blocos rochosos em que se divide a crosta terrestre. Rígidos e frios, eles flutuam sobre o manto – uma camada de rochas quentes e amolecidas situadas imediatamente abaixo da superfície – sempre em movimento.

Qual é o motor dessa correria?
A teoria atual diz que as placas se mexem porque sempre têm uma extremidade mais grossa do que a outra. Como essa ponta é mais pesada e tende a afundar, ela arrasta o resto do bloco rochoso no processo. Avalia-se agora que, apesar de esse mecanismo explicar o vaivém dos fragmentos da crosta, não é o único responsável pela ação.
Terremotos úteis
Metade da tarefa ficaria por conta das superplumas. Como estão subindo lá do fundo, elas tendem a empurrar os continentes e os leitos oceânicos para cima. Só que, ao se elevar, os blocos também tendem a escorregar para um lado ou para outro, deslizando pela superfície.
No caso da África, o tranco a estaria levando na direção do Oceano Índico e para longe da América do Sul, já que os dois continentes estão se distanciando à taxa de uns 2 ou 3 centímetros por ano. Quando puderem calcular os efeitos exatos das superplumas, os cientistas esperam ter uma idéia mais nítida sobre como funciona o planeta.
Antes, porém, precisam desenhar um mapa mais detalhado do interior da Terra. Por ironia, a melhor maneira de fazer o mapeamento é analisar as ondas de choque criadas pelos terremotos (veja o infográfico à direita). No futuro, os dados fornecidos por essas catástrofes naturais vão ajudar a prever, com segurança, quando e onde elas vão ocorrer, salvando moradores e evitando os prejuízos.
Para saber mais
História da Geologia, Gabriel Gohau, Publicações Europa-América, 1987, Portugal.
Na internet:
http://www.seismo.unr.edu
Esboço inacabado de uma ilha
A Ferradura, como todas as outras ilhas do Arquipélago do Havaí, foi criada por um vulcão submarino. Ela é das menores, com pouco mais de 2 quilômetros de extensão

Fervura no subsolo americano
Rochas tórridas, a 3 quilômetros de profundidade, esquentam a água que espirra pelo gêiser Midway, nos Estados Unidos
Um amazonas de pedra derretida
Um jato colossal de rochas quentes e fluidas é descoberto sob a crosta africana.
Deformação geográfica

Boa parte do relevo africano situa-se a uma altitude de mais de 1 000 metros acima do nível do mar. Essa região fica 0,5 quilômetro acima da média dos planaltos do mundo e está pontilhada de vulcões, entre os quais o vulcão Kilimanjaro, com 5 895 metros de altura.
Sob pressão
A elevação do continente se deve à força de uma superpluma, um rio de lava que atravessou os subterrâneos da Terra há 45 milhões de anos e agora está esquentando e pressionando a crosta.
Origem profunda
Pela primeira vez se tem um quadro do que acontece perto do núcleo.
Um coração liquefeito

Com um raio de 3 500 quilômetros e temperatura de 3 700 graus Celsius, esta massa de ferro líquido constitui o núcleo do planeta. É da sua superfície que a superpluma parte para o alto.

Até este ano não se sabia nada sobre movimentos de lava abaixo de 500 quilômetros. Imaginava-se que ela subia por etapas até a superfície.

As superplumas sugerem que há um fluxo contínuo de rochas pelo interior do planeta. Elas sobem do núcleo até o topo e, depois de esfriar, voltam para o fundo.
Arquipélago em obras
Um imenso esguicho de lava construiu as ilhas havaianas, uma a uma.
Há 5,5 milhões de anos, a pressão subterrânea ergueu o leito do mar e criou vulcões submarinos. Do acúmulo de lava nasceu Kauai, a porção mais antiga do território havaiano.

Aos poucos, a força da torrente profunda empurrou a crosta para a esquerda e Kauai se acalmou. Mas, aí, o calor interno começou a levantar outra ilha, Oahu.

Esse processo repetiu-se a cada 1,2 milhões de anos, em média, gerando também as ilhas de Maui e do Havaí, que dá nome ao arquipélago. Ele ainda está em ação.
Radiografia interna
Ondas de choque criadas por tremores revelam o interior do planeta.
Sismógrafos espalhados pelo mundo estão sempre registrando os abalos e, ao mesmo tempo, as ondas lançadas por eles através do planeta.

Cronometra-se a passagem de cada onda em vários pontos da superfície, pois ela pode se atrasar se houver movimentos de lava em seu caminho.

O resultado de muitas medidas mostra onde há rochas se deslocando. É uma espécie de radiografia interna da Terra.
Chapa quente
Um resto de calor subterrâneo ativa os gêiseres do Parque de Yellowstone, nos Estados Unidos.
Existem aqui cerca de 10 000 fontes de água quente. O solo, instável, fica 1 centímetro mais alto, ao longo do ano. Depois desce de novo.

A causa é um jato de lava que pode ser o resto de uma superpluma. Há 200 milhões de anos ela teria erguido a crosta e agora está morna, quase extinta.

O subsolo contém milhares de fraturas que a água da chuva enche regularmente. A temperatura chega aos 200 graus Celsius.

Revista Superinteressante

Círculo de Fogo ou Anel de Fogo do Pacífico.


O Círculo de Fogo do Pacífico (ou Anel de Fogo) é uma área formada no fundo do oceano por uma grande série de arcos vulcânicos e fossas oceânicas, coincidindo com as extremidades de uma das maiores placas tectônicas do planeta.
A região, de cerca de 40 mil km de extensão, tem formato de ferradura e circunda a bacia do Pacífico, abrangendo toda a costa do continente americano, além do Japão, Filipinas, Indonésia, Nova Zelândia e ilhas do Pacífico Sul.
Esta é a área de maior atividade sísmica do mundo. Somente o Japão responde por cerca de 20% dos tremores de magnitude igual ou superior a 6 registrados na Terra. Em média, os sismógrafos captam algum tipo de abalo no Círculo de Fogo a cada cinco minutos.
Além disso, mais da metade dos vulcões ativos no mundo, acima do nível do mar, estão localizados nesta área.
Alguns dos piores desastres naturais já registrados ocorreram em países localizados no Círculo de Fogo. Um deles foi o tsunami de dezembro de 2004, que matou 230 mil pessoas em 14 países no Oceano Índico, após um tremor de magnitude 9,1.
Outros dois desastres famosos na área ocorreram no Chile: o primeiro, em 1960, foi um terremoto de magnitude 9,5 - o pior já registrado na história - que matou 2 mil pessoas; outro tremor, em 2010, deixou 800 mortos e cerca de 20 mil desabrigados.
Placas tectônicas
Nos anos 1960, cientistas desenvolveram a noção de placas tectônicas, o que explica as localizações dos vulcões e outros eventos geológicos de grande escala.
De acordo com a teoria, a superfície da Terra é feita de uma "colcha de retalhos" de enormes placas rígidas, com espessura de 80 km, que flutuam devagar por cima do âmago quente e líquido do planeta.
As placas mudam de tamanho e posição ao longo do tempo, movendo entre um e dez centímetros por ano - velocidade equivalente ao crescimento das unhas humanas.
O fundo do oceano está sendo constantemente modificado, com a criação de novas crostas feitas da lava expelida do centro da Terra e que se solidifica no contato com a água fria. Assim, as placas tectônicas se movem, gerando intensa atividade geológica em suas extremidades.
Três coisas podem ocorrer com as placas: elas podem se afastar umas das outras, deixando espaço para criar mais "chão" no fundo do mar; podem se aproximar, fazendo uma encobrir a outra; ou podem "roçar" umas nas outras, sem causar muito distúrbio.
Essas placas que se "roçam" causam tremores de menor intensidade, como ocorre geralmente na Falha de San Andreas, localizada na região de San Francisco (Estados Unidos). Essas falhas também podem criar escarpas ou falésias no fundo do mar.
No entanto, quando uma placa se move e é forçada para dentro da Terra, ela encontra altas temperaturas e pressões que são capazes de parcialmente derreter a rocha sólida, formando o magma que é expelido pelos vulcões.
As atividades nestas zonas de divisa entre placas tectônicas são as mesmas que dão origem aos terremotos de grande magnitude.
Mapa do Círculo de Fogo do Pacífico (ou Anel de Fogo)

Entendendo o interior da Terra


Nos últimos 15 anos houve um notável progresso nas pesquisas sobre o que acontece no interior do nosso planeta, mas os cientistas ainda esperam novos avanços. Deles poderão surgir, por exemplo, maneiras de prever terremotos ou de programar o uso sustentável dos recursos naturais
Cratera com lava no Parque Nacional dos Vulcões, no Havaí.
A sociedade tem grande interesse nos progressos feitos pelos cientistas no estudo do interior da Terra. A expectativa se explica: há necessidades urgentes de fornecimento de água, recursos minerais, proteção contra desastres naturais e controle ambiental. A área teve enormes avanços nos últimos 15 anos, particularmente em termos de técnicas de visualização remota, mas ainda é preciso ir além.

De qualquer modo, o que foi obtido nos últimos anos merece destaque. Nesse período, os geólogos começaram a compreender a geosfera em termos mais mensuráveis (quantitativos). Técnicas sísmicas mais avançadas levaram a um melhor conhecimento da estrutura tridimensional do manto (camada de rochas em estado sólido ou pastoso que representa 80% do interior do planeta, entre a crosta e o núcleo da Terra) e da litosfera (a região mais exterior da Terra, composta pela crosta terrestre e pela camada de placas tectônicas do manto). Pode-se descrever, em termos numéricos, como funcionam as profundezas do sistema Terra; ao mesmo tempo, a análise quantitativa de bacias em que os sedimentos se acumulam permitiu ligar o interior do planeta ao registro das alterações gravadas nesses sedimentos ao longo do tempo.

Formas melhores de "ver" através da rocha possibilitaram aos geocientistas compreender a estrutura da litosfera e de que modo a pressão exercida pelos movimentos das placas tectônicas a leva a deformar-se. Progressos recentes na datação permitiram descobrir a velocidade desses processos, com a precisão necessária para distinguir entre as diferentes forças que moldam a paisagem.

A modelagem da forma como o relevo muda ao longo das eras atingiu um estágio em que se podem reunir, no tempo e no espaço, estudos relativos à deposição de sedimentos e à sua erosão. Numa escala muito menor, técnicas de detecção que utilizam ondas sísmicas ou eletromagnéticas possibilitam o exame de problemas de arquitetura sedimentar (a maneira como diferentes sedimentos se estruturam).

A maneira como as rochas são erodidas em certas áreas da crosta terrestre e redepositadas em outras - e, ainda, como o interior plástico da Terra reage às correspondentes mudanças de pressão - recebe o nome de transferência de massa. Esse tópico se apresenta como uma nova fronteira nas atuais Ciências da Terra - ou seja, a tentativa de compreender quantitativamente tais processos.

O passo essencial rumo a uma abordagem em quatro dimensões (envolvendo, simultaneamente, espaço e tempo) precisa da modelagem dos processos da geosfera, de forma a incorporar dados em escalas menores com as técnicas atuais, de elevada qualidade, de visualização sísmica. É preciso explorar a Terra para obter uma imagem de alta resolução da estrutura e dos processos do seu interior.

Esse estudo passará por alguns temas-chave, apresentados a seguir.

Relevo - O relevo terrestre resulta da interação entre os processos que ocorrem no interior, na superfície e na atmosfera. Ele influencia a sociedade, não apenas em termos dos processos lentos da mudança da paisagem, mas também através do clima. Sua evolução (mudanças de nível nos continentes, na água doce e no mar) pode afetar seriamente a vida humana, animal e vegetal. Quando há uma subida dos níveis de água doce ou do mar, ou quando o continente sofre subsidência (afundamento abrupto ou gradativo da superfície), aumenta o risco de cheias, afetando diretamente ecossistemas locais e aglomerados humanos. Por outro lado, a queda dos níveis de água doce e o levantamento do continente podem levar a um maior risco de erosão ou mesmo de desertificação.

Essas alterações provêm tanto de processos naturais como de atividades humanas, embora a contribuição absoluta e relativa de cada fator ainda seja mal compreendida. O estado atual e o comportamento do Sistema Terra na superfície são consequência de processos que ocorrem em escalas de tempo bem abrangentes. Eles incluem:

>>Efeitos tectônicos a longo prazo no levantamento, na subsidência e nos sistemas fluviais;
>>Efeitos residuais das épocas glaciais nos movimentos da crosta terrestre (o peso do gelo acumulado pressiona a crosta, que leva milhares de anos para recuperar-se depois do degelo);
>>Alterações climáticas e ambientais ao longo dos últimos milênios;
>>Os poderosos impactos antropogênicos do século 20.

Compreender o atual estado do Sistema Terra, tanto para predizer o futuro quanto para programar o uso sustentável dele, implica entender melhor esse espectro de processos (operando simultaneamente, mas em diferentes escalas de tempo). O desafio para as Ciências da Terra é descrever o estado do sistema, monitorar suas alterações, prever sua evolução e, em parceria com outras ciências, avaliar diferentes modelos para seu uso sustentável por parte dos seres humanos.

A investigação deverá concentrar-se na interação entre a tectônica ativa, a evolução do relevo e as alterações do nível do mar a elas relacionadas, assim como o desenvolvimento do padrão de drenagem dos rios. Isso significa desenvolver uma estratégia integrada de observação e análise que enfatize as mudanças em grande escala em zonas vulneráveis do globo.

Atividades vulcânicas, com a emissão de gases, remodelam constantemente as características ambientais da crosta terrestre.

Atividades vulcânicas, com a emissão de lava , remodelam constantemente as características ambientais da crosta terrestre.
Geoprevisão - A crescente pressão que estamos fazendo sobre o ambiente nos torna cada vez mais vulneráveis. Temos necessidade urgente de "sistemas de geoprevisão" cientificamente avançados que possam, de forma precisa, localizar recursos no subsolo e prever a altura e a magnitude de terremotos, erupções vulcânicas e a subsidência de terrenos. A concepção desses sistemas coloca um desafio científico multidisciplinar bem grande. A previsão dos processos que ocorrem na Terra também condiciona a previsão em outras ciências, como as oceanográficas e as atmosféricas.

Prever o comportamento dos sistemas geológicos requer um amplo entendimento dos processos e dados de alta qualidade. Espera-se que ocorra progresso nas previsões quantitativas relativas à interface entre a modelagem e a observação. É aqui que as hipóteses científicas são confrontadas com a realidade observável. Na sua versão mais avançada, a sequência integrada "observação, modelagem, quantificação dos processos, otimização e previsão" é levada a cabo de forma periódica (tanto no espaço como no tempo) e os resultados obtidos são vitais para a criação de novos desenvolvimentos conceituais.

Observar o presente - A informação sobre a atual estrutura do subsolo e do interior da Terra é um aspecto fundamental da ciência relativa à geosfera. Esse aspecto diz respeito ao estudo dos processos ativos e dos que já terminaram, mas que podem ter contribuído para as estruturas atuais. O estudo dos processos ativos é importante porque as observações a eles relacionadas (que envolvem, por exemplo, a atividade sísmica, a deformação superficial e o campo gravitacional da Terra) podem ser realizadas (e utilizadas) como condicionantes da modelagem desses processos. A compreensão relativa aos processos adquirida com esses exercícios é muito valiosa, pois permite guiar a reconstrução de processos passados.

Reconstruir o passado - Embora tenha mudado continuamente ao longo do tempo, a geosfera ainda possui vestígios da sua evolução inicial. Revelar os papéis desempenhados pelos processos litosféricos internos e externos no controle das taxas de erosão e da sedimentação representa um grande desafio.

A cobertura sedimentar da litosfera fornece um registro em alta resolução das mudanças ambientais, assim como da deformação e da transferência de massa à superfície e a diferentes profundidades da crosta, da litosfera e do manto. Nas últimas décadas, a análise sedimentar de bacias tem estado na vanguarda na integração dos componentes sedimentares e litosféricos dos campos (anteriormente separados) da geologia e da geofísica.

Um grande objetivo é integrar a tectônica ativa, os processos superficiais e a dinâmica da litosfera na reconstrução do antigo relevo das bacias e de suas áreas circundantes. Uma abordagem integrada é igualmente importante, considerando-se o papel social que essas bacias desempenham na localização de recursos, como hidrocarbonetos. Além disso, uma vez que a maioria das pessoas mora atualmente dentro ou perto de bacias sedimentares (em zonas costeiras e deltas), tanto as populações como os aglomerados onde elas vivem permanecem vulneráveis a riscos geológicos colocados pela atividade do sistema Terra.

Chaminés vulcânicas no fundo do oceano criam ecossistemas únicos, repletos de formas de vida que não existem em nenhum outro lugar, como essas estrelas-do-mar
Deformação da litosfera - A forma como as rochas do manto terrestre "fluem" exerce controle sobre a espessura e a resistência das placas litosféricas, a extensão do acoplamento entre os movimentos das placas e o fluxo no interior da Terra e o padrão e a taxa de convecção na astenosfera (região de 700 quilômetros de profundidade que fica abaixo da litosfera), assim como sobre processos mais localizados. A fim de compreender o comportamento dinâmico da parte exterior da geosfera, é essencial um conhecimento detalhado da forma como "fluem" diferentes zonas do manto.

Modelagem e validação de processos - A modelagem dos processos da geosfera é um estágio transitório entre a modelagem cinemática (relativa aos movimentos mecânicos no interior do planeta) e a dinâmica. Esse desenvolvimento não pode ocorrer sem a interação com subdisciplinas relativas à estrutura e à cinemática da Terra ou à reconstrução de processos geológicos. A informação estrutural é um pré-requisito para a modelagem dos processos da geosfera. De modo semelhante, a informação sobre movimentos horizontais e verticais, tanto atuais como passados, é utilizada para formular e verificar hipóteses relativas a processos dinâmicos. Inversamente, os resultados obtidos a partir da modelagem motivam e conduzem a pesquisa na observação do presente e na reconstrução do passado.


As movAs movimentações originárias do fundo da Terra trazem à tona substâncias que podem ser fonte de saúde, como a lama desse vulcão colombiano extinto.

Desafios e desenvolvimentos - Apesar do grande sucesso da teoria da tectônica de placas nas Ciências da Terra, ainda existem problemas fundamentais no que diz respeito à evolução dos continentes e a seu papel na dinâmica da litosfera e do manto. O processo de crescimento dos continentes, sua espessura e a associação dinâmica com o manto são tópicos a que uma série de subdisciplinas precisa prestar atenção.

Questões igualmente importantes ainda por resolver se referem ao mecanismo de controle da tectônica continental e a seus efeitos nos movimentos verticais, na dinâmica topográfica e na formação de bacias sedimentares. Nesse aspecto, é vital a dinâmica da separação dos continentes, de que forma as placas mergulham por baixo de outras, como as montanhas se erguem e são desgastadas pela erosão e seus efeitos na evolução da plataforma continental e nos processos de fronteira entre oceanos e continentes. Igualmente importantes são as taxas e as escalas em que esses processos operam.

Para quantificar os processos essenciais envolvidos no estudo da geosfera, é essencial associar forças internas e externas. O trabalho feito sobre as estruturas e os processos da crosta, a dinâmica da topografia e as bacias sedimentares registra progressos em escalas cada vez mais reduzidas.

Um Ano Internacional dedicado ao planeta

A União Internacional das Ciências Geológicas (IUGS), que representa cerca de 250 mil geocientistas de 117 países, proclamou um Ano Internacional do Planeta Terra 2007-2009 com o subtítulo "Ciências da Terra para a Sociedade". Os propósitos salientam a relação entre a humanidade e o planeta, e demonstram quanto os geocientistas são importantes na criação de um futuro equilibrado e sustentável.

Proclamado através da ONU, o Ano Internacional foi considerado atividade central pela Divisão das Ciências da Terra da Unesco. Ele também é apoiado por organizações congêneres da IUGS, como a União Internacional de Geodesia e Geofísica (IUGG) e a União Geográfica Internacional (IGU), além do Conselho Internacional para a Ciência (ICSU).

Pelas diretrizes da ONU para a proclamação de anos internacionais, os assuntos elegíveis devem corresponder a uma "preocupação prioritária de direitos políticos, sociais, econômicos, culturais, humanitários ou humanos", envolvendo "todos os países (ou a maioria deles), independentemente do sistema econômico e social", e deve "contribuir para o desenvolvimento da cooperação internacional na resolução de problemas globais", dando especial atenção aos temas que afetam os países em desenvolvimento.


Autores: Sierd Cloetingh (ISES, Holanda), com Rolf Emmermann (GFZ, Alemanha), John Ludden (CNRS, França), Hans Thybo (Copenhague, Dinamarca), Mark Zoback (Stanford, EUA) e Frank Horvath (ELTE, Hungria).

quinta-feira, 29 de dezembro de 2011

Pangeia, o retorno. De volta ao futuro???

Pangéia, o retorno
A ciência já sabe: daqui a 250 milhões de anos, a cara do nosso planeta será bem parecida com uma fotografia do passado distante. Bem-vindo ao próximo supercontinente
CAROLINE WILLIAMS E TED NIELD


Você embarcou em sua máquina do tempo. Para o futuro, 250 milhões de anos adiante. A Terra está viva e bem. Os humanos há muito pereceram, mas o planeta continua a ser o lar de formas de vida desconcertantes. Com exceção de alguns poucos fósseis misteriosos, não há nenhuma evidência de que um dia existimos. Para alguém que viveu no século 21, como eu e você, a Terra é quase irreconhecível. Os continentes estão unidos em uma única e gigantesca massa cercada por um oceano global. A maior parte do solo seco é um deserto hostil, enquanto a costa é atacada por tempestades ferozes. Os oceanos são turbulentos na superfície, estagnados nas profundezas e constantemente famintos por oxigênio e nutrientes. Doenças, guerras e colisões de asteróides levaram humanos e muitas outras espécies do passado à extinção. Pronto, voltemos ao presente.

Esse supercontinente do futuro não é o primeiro e não será o último. Geólogos suspeitam que o movimento das massas de terra em nosso planeta é cíclico e que a cada 500 ou 700 milhões de anos elas se juntam. Esse ciclo é três vezes mais longo do que o tempo gasto pelo nosso Sistema Solar para orbitar o centro da galáxia. Isto posto, resta saber o que rege esse fenômeno, e como a vida será na próxima vez que os continentes se encontrarem.

Os continentes se movem graças à circulação do manto terrestre sob as sete grandes placas tectônicas. Quando elas se encontram, uma placa é forçada a ficar sob a outra, em um processo chamado subducção. Ele separa a crosta do outro lado da placa, permitindo que novas camadas de magma cheguem à superfície para preencher a lacuna. Esse processo faz com que a crosta oceânica seja constantemente criada e destruída. Como os continentes são feitos de rocha menos densa do que aquela mais pesada e mais fina da crosta oceânica, que forma o chão marinho, eles passam acima do manto e escapam da subducção.

Como resultado de tudo isso, os continentes mantêm sua forma por centenas de milhões de anos enquanto deslizam vagarosamente pelo planeta. Entretanto, as massas de terra acima da água do mar colidem sempre. E, às vezes, juntam-se para formar um supercontinente.

O mais recente e célebre deles, Pangéia, foi formado há 300 milhões de anos e sucumbiu 100 milhões de anos depois, quando os dinossauros surgiram. Cerca de 1,1 bilhão de anos atrás, outro supercontinente, Rodínia, formou-se e fragmentou-se 250 milhões de anos depois. Com toda certeza, eles não foram os únicos - a lista inclui Pannotia, Columbia (ou Nuna), Kenorland e Ur (veja "Passado e futuro dos supercontinentes"). O problema é que ninguém sabe ao certo quantos deles existiram porque a formação de um supercontinente tende a destruir evidências de seu antecessor. Se há um ponto sobre o qual todos concordam é que existiram dois deles contendo toda, ou quase isso, a terra do planeta: Pangéia e Rodínia.

MAPAS-MÚNDI
Há 250 milhões de anos, havia Pangéia, um supercontinente que cobria o globo de norte a sul. Daqui a outros 250 milhões de anos, os continentes se juntarão mais uma vez. Eis três hipóteses a respeito do futuro de nosso planeta.


No meio do caminho
Neste exato momento, vivemos a metade de um ciclo. O Oceano Pacífico está gradualmente se fechando, a crosta oceânica afunda nas zonas de subducção do Pacífico Norte, um sulco do Atlântico Central está alimentando novo solo marinho e as Américas separam-se cada vez mais da Europa e da África. Por falar em África, o continente está se movendo para o norte, em direção ao sul da Europa. A Oceania também caminha para o norte, rumo ao Sudeste Asiático. Os continentes movem-se cerca de 15 milímetros por ano, velocidade similar ao crescimento das unhas de um ser humano.

Adiante o relógio em algum ponto entre 50 e 100 milhões de anos e será fácil ter uma idéia básica de como tudo será. Se olharmos ainda mais para o futuro, descobriremos que as mudanças não se resumem ao movimento contínuo dos continentes. Christopher Scotese, da Universidade do Texas, em Arlington, compara o problema a dirigir em uma estrada. "Você pode ter um palpite de onde estará em 5 ou 10 minutos, mas sempre há acidentes. As pessoas mudam de faixas ou a estrada pode ter um desvio inesperado. Se algo assim acontecer, você terá de fazer uma escolha." Há duas maneiras de os continentes como os conhecemos se juntarem. Se o Oceano Atlântico continuar a se expandir, as Américas em algum momento irão trombar com a Ásia. Por outro lado, uma zona de subducção pode se abrir no Atlântico e trazer o solo marinho de volta, forçando a Europa e a América a ficarem juntas novamente. Isso, essencialmente, recriaria a Pangéia.

Em 1992, o geólogo Chris Hatnady, da Universidade da Cidade do Cabo (África do Sul), aceitou o desafio de projetar o próximo supercontinente. Segundo ele, enquanto o Atlântico continua a aumentar, "as Américas seguem em sentido horário, ao redor de um eixo a noroeste da Sibéria, parecendo destinadas a juntar-se com a margem leste do futuro supercontinente", o qual é chamado de Amásia pelo geólogo Paul Hoffman, da Universidade de Harvard (EUA). Nessa visão do futuro, a Oceania continuará seu caminho para o norte, e a África ficará mais ou menos no mesmo lugar. Enquanto isso, a Antártica permanecerá no Pólo Sul. "Ela não está ligada a nenhuma zona de subducção. Portanto, não existe razão para qualquer movimento", afirma Hoffman.

Roy Livermore, da Universidade de Cambridge (Inglaterra), chegou a conclusão parecida. No fim dos anos 1990, ele criou sua própria versão de Amásia, um futuro supercontinente que chamou de Novopangéia. "Tomei a liberdade de abrir uma nova fenda entre o Oceano Índico e o Atlântico Norte", diz. "Sabemos que a Grande Fenda [complexo de falhas tectônicas na costa da África] é ativo, então o projetamos abrindo um pequeno oceano no futuro. A África oriental e a ilha de Madagáscar movem-se através do Oceano Índico para colidir com a Ásia. A Oceania já teria colidido com o sudeste da Ásia." Além disso, uma cadeia de montanhas terá surgido no mar que seguirá junto à zona de subducção ao sul da Índia.

No futuro de Livermore, todos os continentes atuais estão unidos. "Eu não acredito que a Antártica permanecerá no Pólo", diz. Para tanto, ele supõe que uma nova zona de subducção será aberta para levar tudo embora. "A beleza disso é que ninguém nunca poderá provar que estou errado", afirma o geólogo.

PASSADO E FUTURO DOS SUPERCONTINENTES
Os geólogos já sabem que pelo menos dois deles já existiram no passado, Pangéia e Rodínia. Evidências concretas da existência de outros supercontinentes são controversas, já que a nascimento de um praticamente elimina os sinais de seus antecessores. Eis algumas das suspeitas dos cientistas.
UR ; cerca de 3 bilhões de anos atrás
Kenorland; 2,5 bilhões de anos atrás
COLUMBIA (ou NUNA); cerca de 1,9 bilhões de anos atrás
RONDÍNIA; cerca de 900 milhões de anos atrás
PANNOTIA ; 600 milhões de anos atrás
PANGÉIA ; 300 milhões de anos atrás
HOJE
PRÓXIMO SUPERCONTINENTE; 250 milhões de anos no futuro

Isso pode ser verdade, mas outros pesquisadores discordam. Scotese gastou muito de sua carreira reconstruindo o passado da Terra e agora aplica esse conhecimento para projetar os continentes no futuro. Ele não o vê como Hoffman e Livermore. Como eles, Scotese prevê que nos próximos 50 milhões de anos a África continuará indo para o norte, fechando o Mediterrâneo e impulsionando uma cadeia montanhosa do tamanho do Himalaia ao sul da Europa. A Austrália irá girar e colidir com Bornéu e o sul da China. Mas, segundo ele, tudo irá mudar 200 milhões de anos mais tarde. A subducção começa do lado ocidental do Atlântico. A abertura pára e o Atlântico começa a encolher, unindo novamente a maior parte das grandes áreas de terra, enquanto a América do Norte tromba com o continente Euro-Africano. Originalmente, Scotese chamou o supercontinente resultante de Pangéia Última, mas recentemente o renomeou de Pangéia Próxima. "O nome Última me incomodava porque dá a idéia de ser o supercontinente derradeiro", diz Scotese. "Esse processo irá continuar por outros bilhões de anos."

O geólogo diz que uma nova zona de subducção no Atlântico poderia ser aberta se uma pequena zona já existente, como uma parte da Fossa de Porto Rico (Caribe), se espalhar até a costa americana como resultado da mudança das tensões no planeta. Sob as condições certas, ele diz, a crosta poderia começar a quebrar ao longo de sua linha, sinalizando o começo do fim para a Dorsal Meso-Atlântica. Hoje ela fica no meio do caminho entre a Europa e as Américas, mas, "se estivéssemos para começar a subducção no Atlântico ocidental ou no Atlântico oriental, a Dorsal seria forçada a se mover em direção à zona de subducção", diz. "Ela seria reduzida e teríamos um oceano com uma zona de subducção e sem a fenda. Isso significa que o Atlântico seria fechado rapidamente."

No momento, não há nada que mostre qual dos modelos está correto. Mas todos concordam que a vida em qualquer um deles será bem difícil. "Supercontinentes criam extremos", diz Paul Valdes, climatologista da Universidade de Bristol (Inglaterra). Podemos dizer como era o clima da Pangéia graças a evidências geológicas como as posições dos depósitos sensíveis ao clima, entre eles os de carvão, originados em condições quentes e úmidas. Esse tipo de evidência pode ser usado para construir modelos de computador capazes de prever o clima do futuro. Os modelos resultantes sugerem que supercontinentes estão propensos a mudanças violentas nas estações do ano.

"Em Pangéia, as latitudes tropicais poderiam ser bem quentes, talvez acima de 44°C. Latitudes medianas teriam verões muito quentes e invernos muito frios, com temperaturas chegando a 20°C ou 30°C negativos, com muita neve", diz Valdes. "Tudo derreteria nos verões seguintes, causando grandes inundações." Apesar disso, vastas áreas no interior ficariam secas, porque as nuvens de chuva não teriam como avançar para terras mais internas. Em climas tão extremos, apenas uma pequena porção do supercontinente seria capaz de sustentar formas de vida. Em Pangéia, segundo Valdes, as terras com melhores condições ficavam em uma zona estreita logo depois dos trópicos. A vastidão do supercontinente futuro também provocará climas extremos. Monções se formarão por causa das diferenças de temperatura entre terra e oceano. "Se você tem uma grande massa de terra, ela aquece e estimula uma megamonção", diz Valdes.



Se abrigar vulcões em atividade, o novo supercontinente será castigado por furacões extremos
Devastação no ar
Pior: se o supercontinente abrigar vulcões em atividade, teremos uma atmosfera rica em dióxido de carbono e um planeta mais aquecido. Águas superficiais mais quentes poderiam formar furacões extremos. Com milhares de quilômetros de diâmetro e cerca de 50% mais fortes do que os mais destruidores furacões de hoje em dia, eles iriam devastar a paisagem com ventos de mais de 400 km/h.

A vida também será difícil nos oceanos. O sistema global de condução das correntes, que atualmente mantém a oxigenação e o estoque de nutrientes, dependerá do tamanho e do formato da bacia oceânica, além da posição dos continentes. Mova-os e esses condutores poderão desaparecer. O resultado será desastroso: as águas se tornarão estratificadas e com pouco oxigênio, e muito pouco da vida marinha será capaz de sobreviver.

As costas cheias de recifes perto do equador ainda serão férteis, mas a vida não será fácil mesmo ali. Quando os continentes se juntarem, haverá uma redução drástica da área de mares rasos. Muito provavelmente, essa diminuição levará à extinção em massa de espécies colocadas no mesmo ambiente e forçadas a competir. Algo parecido também acontecerá em terra. A formação de Pangéia é freqüentemente responsabilizada por uma das maiores mortandades de todos os tempos, a extinção Permiana, em parte devido à redução de hábitat disponível.

Entretanto, a vida é pródiga ao tirar o melhor de novas situações. Há 290 milhões de anos, quando a Pangéia se formou e as calotas polares derreteram, surgiram alguns dos ecossistemas mais misteriosos até hoje. Florestas densas de árvores Glossopteris (do grego "glossa", "língua", porque as suas folhas tinham esse formato) cresceram a mais de 25 metros de altura na costa sul do Mar de Tétis (surgido com a separação de Pangéia) e avançaram para o interior a 20 graus do Pólo Sul.

Apesar de serem sustentadas por um verão de luz fraca, essas árvores eram capazes de sobreviver por meses na escuridão do inverno. Toda a vegetação próxima à costa era fustigada por monções poderosas e chuvas barulhentas vindas do Mar de Tétis, com nuvens escuras obstruindo o já enfraquecido sol. Quando o inverno se aproximava, as folhas da Glossopteris caíam graças à falta de oxigênio. Não é surpresa que análises de anéis de crescimento fossilizados mostraram que a Glossopteris crescia freneticamente enquanto podia.

De qualquer maneira, os humanos não estarão aqui para ver esse futuro. O próximo supercontinente ainda não passa de um punhado de especulações, mas já tem lições valiosas para nos passar. Até podemos ficar cada vez mais espertos, mas a Terra continuará sua jornada pelo Cosmos. Com ou sem a nossa presença por aqui.
Revista Galileu

quinta-feira, 8 de setembro de 2011

Teoria da Deriva Continental e Tectônica de Placas.


Conforme havia prometido aos alunos do 1° ano, na última aula, estou disponibilizando o Texto Didático sobre a Teoria da Tectônica de Placas (revisão). Para facilitar, as ilustrações seguem, logo depois (e não no meio deste, como deveriam ser).

Placas Tectônicas

A TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL E A TEORIA DA TECTÔNICA DE PLACAS

A Teoria da Deriva Continental foi publicada, em 1912, pelo geólogo e meteorologista alemão Alfred Lothar Wegener. De acordo com esta teoria há cerca de 250 milhões de anos, todos os continentes se encontravam interligados, juntos, formando um único bloco de terras emersas (continente), denominado Pangea ou Pangéia, o qual era circundado por um único oceano, Pantalassa (“Mar Total”).
A primeira fragmentação do Pangea deu origem a dois grandes continentes:
- Laurásia, que compreendia as terras da atual América do Norte, Europa e Ásia (exceto a Índia), no hemisfério Norte;
- Gondwana, que incluía as terras da América do Sul, África, Austrália, Antártida e a Índia, no hemisfério Sul.

Sua teoria baseava-se em evidências diretas e indiretas. A evidência direta foi o encaixe perfeito da costa atlântica da América do Sul com a costa atlântica da África. Depois as evidências indiretas foram verificadas nos dois continentes (América e África) através das análises de rochas, plantas e animais fósseis idênticos, inclusive a evidencia de algumas regiões que atualmente se encontram na zona equatorial terem registros de erosão por gelo.  .
Indagado pela comunidade científica, da época, Alfred Wegener não soube identificar e explicar o fenômeno responsável pela movimentação dos continentes e, por isso, sua teoria caiu em descaso, sendo esquecida por muitas décadas.
A partir da década de 60, no entanto, com o desenvolvimento das ciências, principalmente da Sismologia (estudo das atividades sísmicas) e das tecnologias, e as prospecções oceânicas para exploração de petróleo,  os cientistas constataram que a teoria de Wegener estava correta.
Descobriu-se que a crosta terrestre não é um bloco de terra único, estático, parado, sem movimento. Ela se apresenta fraturada em cerca de 15 placas tectônicas, as quais se movimentam em várias direções, tanto em sentidos divergentes (afastando-se) como convergentes (encontrando-se). E, também, que estes movimentos são provocados, até hoje, em consequência das correntes de convecção do magma. Como, por exemplo, sabe-se que a placa Sul-americana se movimenta cerca de 2 cm ao ano no sentido oeste.
À partir destas descobertas, a teoria passou a ser intitulada de Teoria da Tectônica de Placas.
A região de maior instabilidade tectônica corresponde às áreas onde se verifica o encontro de placas tectônicas. E este movimento convergente entre duas placas pode ser feita de três formas:
- por colisão (como no caso do Himalaia);
- por subducção (como no caso da Cordilheira dos Andes);
- por deslizamento lateral ( como no caso de São Francisco e Los Angeles).

Nestas regiões de encontro de placas, outros fenômenos tectônicos se encontram associados e,também, podem ocorrer, tais como: abalos sísmicos (terremotos e maremotos), vulcanismo, formação de cadeias de montanhas do-bradas e fossas submarinas.
Nas regiões divergentes, ou seja, de afastamento de placas tectônicas ocorrem: vulcanismo, o alargamento dos fundos oceânicos, maior distanciamento entre os continentes e a expansão dos oceanos.
A região onde há grande ocorrência de vulcanismo e terremotos é denominada de Círculo do Fogo e a sua maior incidência se dá no oceano Pacífico.

OBSERVAÇÃO: Todas as imagens postadas, neste, têm como finalidade ilustrar para melhor compreensão do texto e, estas foram capturadas da Internet.

Evolução da Terra

Alfred Wegener

Únicos continente e oceano existentes há milhões de anos na superfície terrestre


Evidência Direita: o encaixe da costa sul-americana com a costa africana
Evidências Indiretas: fósseis de animais idênticos em ambos os continentes,
assim como o mesmo tipo de rochas e fósseis de vegetais

Primeira Fragmentação do Pangea (observar a formação do Mar Tethys)


Supercontinente Gondwana
(observar que a Índia não fazia parte das antigas terras da Ásia atual)


Placas Tectônicas


Correntes de convecção do magma deslocando as placas tectônicas


Movimento por colisão das placas indo-australiana com a asiática
(gerou a cordilheira do Himalaia)

Círculo do Fogo



Publicado no blog Geografia em Foco, da professora Marli Vieira de Oliveira, em  07/05/2009.