Gigante bolha de calor escondida viaja lentamente sob os EUA

A equipa argumenta que esta fonte de calor profundo não é uma característica remanescente de quando a América do Norte se separou do Noroeste de África, há 180 milhões de anos, o que há muito era a visão predominante.

Esta região de material quente, conhecida como Anomalia dos Apalaches do Norte (NAA), estende-se por cerca de 350 quilómetros e fica cerca de 200 quilómetros abaixo da Nova Inglaterra.

Uma origem profunda, longe da localização atual

O estudo, publicado na revista Geologiasugere que o NAA se formou originalmente a cerca de 1.800 km 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 bolsa de rocha quente e instável migrou lentamente para a sua posição atual a um ritmo de cerca de 20 km por milhão de anos.

Pesquisadores da Universidade de Southampton, do Centro Helmholtz de Geociências em Potsdam (GFZ) e da Universidade de Florença contribuíram para o projeto.

Tom Gernon, principal autor e professor de Ciências da Terra na Universidade de Southampton, disse:”Esta ressurgência térmica tem sido uma característica intrigante da geologia norte-americana. Situa-se abaixo de uma parte do continente que está tectonicamente silenciosa há 180 milhões de anos, por isso a ideia de que era apenas um resquício de quando a massa de terra se desfez nunca se concretizou.

“A nossa investigação sugere que é parte de um processo muito maior e lento nas profundezas do subsolo, que poderia potencialmente ajudar a explicar porque é que cadeias de montanhas como os Apalaches ainda estão de pé. O calor na base de um continente pode enfraquecer e remover parte da sua raiz densa, tornando o continente mais leve e mais flutuante, como um balão de ar quente subindo depois de deixar cair o seu lastro. Isto teria feito com que as antigas montanhas fossem ainda mais elevadas ao longo dos últimos milhões de anos.”

Apresentando o conceito ‘Mantle Wave’

Os cientistas basearam a sua análise num quadro teórico que propuseram recentemente, denominado teoria da “onda do manto”, que foi nomeada finalista do Breakthrough of the Year de 2024 da revista Science.

Esta ideia descreve como a rocha quente e densa se separa gradualmente da base das placas tectónicas após a divisão dos continentes, comportando-se como bolhas que sobem e descem numa lâmpada de lava. Estas ondas lentas podem viajar ao longo da parte inferior dos continentes durante dezenas de milhões de anos e ajudar a explicar erupções vulcânicas incomuns que trazem diamantes à superfície, bem como terrenos elevados longe dos limites das placas.

Ao combinar modelos computacionais geodinâmicos, tomografia sísmica (semelhante a um ultrassom médico, mas usando ondas sísmicas para visualizar o interior da Terra) e reconstruções de posições anteriores de placas, os pesquisadores rastrearam a NAA até o período em que o Mar de Labrador se abriu e a Groenlândia se afastou do Canadá, 90 a 80 milhões de anos atrás.

Rock ‘Drips’ movendo-se lentamente sob o continente

O professor Sascha Brune, co-autor do estudo e chefe da Seção de Modelagem Geodinâmica da GFZ, explicou:”Essas instabilidades convectivas fazem com que pedaços de rocha, com várias dezenas de quilômetros de espessura, afundem lentamente da base da camada externa da Terra conhecida como litosfera. À medida que a litosfera fica mais fina, o material mais quente do manto sobe para ocupar o seu lugar, criando uma região quente conhecida como anomalia térmica.

“Nossa pesquisa anterior mostra que essas ‘gotas’ de rocha podem se formar em série, como pedras de dominó quando caem uma após a outra, e migram sequencialmente ao longo do tempo. A característica que vemos abaixo da Nova Inglaterra é muito provavelmente uma dessas gotas, que se originou longe de onde está agora.”

Com base nos cálculos da equipa, a NAA parece estar a mover-se para sudoeste através da litosfera norte-americana a cerca de 20 quilómetros por milhão de anos. O seu tamanho e profundidade actuais, aproximadamente 350 km de largura, alinham-se bem com as previsões para estas instabilidades lentas do manto. Os investigadores estimam que o centro da anomalia poderá passar por baixo da região de Nova Iorque dentro de cerca de 15 milhões de anos.

Uma contraparte da Groenlândia

O estudo também propõe que existe uma anomalia quente semelhante abaixo do centro-norte da Groenlândia. Esta feição pode partilhar a mesma origem que o NAA e pode ser a sua contraparte geológica, tendo-se formado no lado oposto do Mar de Labrador durante a dissolução.

Abaixo da Groenlândia, esta fonte de calor profunda aumenta a temperatura na parte inferior da espessa camada de gelo, influenciando a forma como o gelo flui e derrete hoje. Como observou o professor Gernon, “antigas anomalias de calor continuam a desempenhar um papel fundamental na formação da dinâmica das camadas de gelo continentais por baixo”.

Processos de longa duração que moldam os continentes

Derek Keir, coautor do estudo e especialista em tectônica da Universidade de Southampton e da Universidade de Florença, disse: “A ideia de que a divisão dos continentes pode causar gotejamentos e células de rocha quente circulante em profundidade que se espalham por milhares de quilômetros para o interior nos faz repensar o que sabemos sobre as bordas dos continentes hoje e no passado remoto da Terra”.

Os resultados apoiam trabalhos anteriores que mostram que os processos profundos da Terra podem continuar muito depois de a atividade na superfície ter acalmado. Estas instabilidades persistentes podem afetar tudo, desde a elevação e a erosão até padrões vulcânicos interiores, mesmo em regiões consideradas geologicamente estáveis.

O professor Gernon acrescentou: “Embora a superfície mostre poucos sinais de tectónica em curso, nas profundezas, as consequências das antigas fissuras ainda estão a ocorrer. O legado da ruptura continental noutras partes do sistema terrestre pode muito bem ser muito mais difundido e duradouro do que pensávamos anteriormente.”