A Terra está lentamente descascando seus continentes por baixo, alimentando vulcões oceânicos

Pesquisadores da Universidade de Southampton descobriram que fragmentos de continentes são gradualmente removidos de baixo e atraídos para o manto oceânico – a camada quente e principalmente sólida abaixo do fundo do mar que circula lentamente. Uma vez lá, este material continental pode alimentar erupções vulcânicas durante dezenas de milhões de anos.

Esta descoberta resolve um enigma geológico de longa data: por que razão certas ilhas oceânicas localizadas longe dos limites das placas tectónicas contêm assinaturas químicas que parecem distintamente continentais, apesar de estarem no meio de vastos oceanos.

O estudo, publicado em Geociências da Naturezafoi conduzido por uma equipe internacional da Universidade de Southampton, Centro GFZ Helmholtz de Geociências em Potsdam, Universidade de Potsdam, Queen’s University (Canadá) e Universidade de Swansea.

Pistas químicas antigas nas profundezas do manto

Ilhas oceânicas, como a Ilha Christmas, no nordeste do Oceano Índico, muitas vezes contêm concentrações anormalmente altas de certos elementos “enriquecidos” que normalmente vêm dos continentes. Os cientistas compararam este processo de mistura ao movimento de uma batedeira de bolo que mistura ingredientes mais antigos e reciclados das profundezas da Terra.

Durante anos, os geólogos presumiram que estes elementos enriquecidos provinham de sedimentos oceânicos puxados para o manto quando as placas tectónicas afundavam, ou de colunas de rocha quente ascendente conhecidas como plumas do manto.

No entanto, essas explicações têm limites. Algumas regiões vulcânicas carecem de evidências de crosta reciclada, enquanto outras parecem demasiado rasas e frias para serem impulsionadas por plumas profundas do manto.

“Há décadas que sabemos que partes do manto sob os oceanos parecem estranhamente contaminadas, como se pedaços de continentes antigos de alguma forma tivessem acabado ali”, disse Thomas Gernon, professor de Ciências da Terra na Universidade de Southampton e principal autor do estudo. “Mas não conseguimos explicar adequadamente como todo aquele material continental chegou lá”.

Os continentes estão descascando por baixo

Os investigadores propõem um novo mecanismo: os continentes não só se separam à superfície, mas também se desprendem a partir de baixo, e através de distâncias muito maiores do que os cientistas outrora acreditaram ser possível.

Para testar isto, a equipa construiu simulações computacionais que recriaram como o manto e a crosta continental se comportam quando esticados por forças tectónicas.

Os seus resultados mostram que quando os continentes começam a separar-se, tensões poderosas nas profundezas da Terra desencadeiam uma “onda de manto” lenta. Este movimento de rotação viaja ao longo da base dos continentes a profundidades de 150 a 200 quilómetros, perturbando e gradualmente retirando material das suas raízes profundas.

O processo acontece a um ritmo incrivelmente lento – cerca de um milionésimo da velocidade de um caracol. Com o tempo, estes fragmentos destacados são transportados lateralmente por mais de 1.000 quilómetros para o manto oceânico, onde alimentam a atividade vulcânica durante dezenas de milhões de anos.

O co-autor do estudo, Professor Sascha Brune, da GFZ em Potsdam, explicou: “Descobrimos que o manto ainda sente os efeitos da ruptura continental muito depois de os próprios continentes terem se separado. O sistema não desliga quando uma nova bacia oceânica se forma – o manto continua a mover-se, a reorganizar-se e a transportar material enriquecido para longe de onde se originou.”

Pistas do Oceano Índico

Para apoiar o seu modelo, a equipa analisou dados químicos e geológicos de regiões como a Província dos Montes Submarinos do Oceano Índico – uma cadeia de formações vulcânicas que surgiu após a dissolução do supercontinente Gondwana, há mais de 100 milhões de anos.

As suas descobertas mostram que logo após a separação de Gondwana, um pulso de magma invulgarmente rico em material continental irrompeu na superfície. Com o tempo, esta assinatura química desapareceu gradualmente à medida que o fluxo de material abaixo dos continentes diminuía. Notavelmente, isto aconteceu sem a presença de uma pluma profunda do manto, desafiando suposições de longa data sobre a origem de tal vulcanismo.

O professor Gernon acrescentou: “Não estamos descartando as plumas do manto, mas esta descoberta aponta para um mecanismo completamente novo que também molda a composição do manto da Terra. As ondas do manto podem transportar bolhas de material continental para dentro do manto oceânico, deixando para trás uma assinatura química que perdura muito depois de os continentes se terem rompido.”

A investigação também se baseia no trabalho anterior da equipa, que mostra que estas ondas lentas e ondulantes do manto podem ter efeitos dramáticos nas profundezas dos continentes. Os seus estudos anteriores sugerem que tais ondas podem ajudar a desencadear erupções de diamantes e até mesmo a remodelar paisagens a milhares de quilómetros de distância das fronteiras tectónicas.