Peter Menzel/Science Source
Peter Menzel/Science Source

Cientistas tentam descobrir por que a crosta da Terra se move

As placas tectônicas podem explicar a estrutura e o comportamento do planeta

Natalie Angier, The New York Times

28 de dezembro de 2018 | 06h00

A teoria da tectônica das placas é um dos maiores avanços na nossa era, ao lado da teoria da evolução (Darwin) e da teoria da relatividade (Einstein). A ideia segundo a qual a crosta terrestre é dividida como as peças de um quebra-cabeça, ou placas, flutuando sobre um manto de rocha quente e derretida - que ocasionalmente se ergue do subterrâneo antes de mergulhar novamente nele - explica muito da estrutura e do comportamento do nosso planeta natal: as montanhas e cânions no oceano, os terremotos e vulcões, a própria composição do ar que respiramos.

Mas, passado meio século desde que o mecanismo básico da tectônica das placas foi explicado pela primeira vez, os geólogos se veem diante de lacunas surpreendentes em seu entendimento de um conceito que está nos alicerces da sua profissão. Eles discutem entre si para definir quando, exatamente, teve início o sistema de placas móveis. É quase tão antigo quanto o planeta em si - ou seja, tem cerca de 4,5 bilhões de anos - ou seria muito mais jovem, com apenas um bilhão de anos? Ou ainda algo entre as duas coisas?

Eles se indagam a respeito do que teria levado a crosta a se quebrar originalmente, e como teve início o trabalhoso processo de reciclagem da crosta da Terra. Os pesquisadores também estão explorando o elo entre a tectônica das placas e a evolução das formas de vida complexas. Colisões entre continentes e desabamentos de montanhas podem ter proporcionado nutrientes fundamentais em momentos de maior inventividade biológica.

A geoquímica Aubrey Zerkle, da Universidade de St. Andrews, na Escócia, disse que se não houvesse uma maneira de reciclar o material entre o manto e a crosta, "todos esses elementos fundamentais para a vida, como carbono, nitrogênio, fósforo e oxigênio, ficariam presos nas rochas sem chegar à superfície".

Foi somente em meados do século 20 que a ideia da "deriva continental" foi transformada numa teoria aprofundada, com provas de um mecanismo subterrâneo impelindo tais odisseias continentais. Os geólogos determinaram que a camada externa da Terra é partida em oito ou nove segmentos maiores e cinco ou seis segmentos menores, uma mistura de placas oceânicas relativamente finas e densas flutuando por baixo e placas continentais mais grossas e leves que flutuam por cima.

Nas maiores fissuras no leito do mar, a rocha derretida do manto sobe até a crosta, somando-se às placas oceânicas. Em outros pontos da fratura na crosta, placas oceânicas mergulham novamente no manto, num movimento denominado subducção, devoradas pela barriga quente do manto.

O geofísico Jun Korenaga, da Universidade Yale, está entre os que acreditam que a dinâmica da tectônica das placas teve início logo após a solidificação da crosta da Terra. "Foi nesse momento que as condições teriam sido mais favoráveis para o início da tectônica das placas", disse ele.

Naquela época, a maior parte da água da Terra ainda estaria na superfície, e apenas uma quantidade pequena teria chegado ao manto. O movimento de convecção do calor pelo manto exerceria nas rochas secas uma força maior do que nas rochas lubrificadas. Ao mesmo tempo, a água da superfície facilitaria a formação de rachaduras na crosta contra as rochas quentes em movimento logo abaixo. 

De acordo com Korenaga, as rachaduras da camada superior são fundamentais para o início do todo-poderoso mecanismo de subducção. Com a subducção em movimento, a água, como a crosta do oceano, passou a circular entre a superfície da Terra e o manto.

Do lado oposto do debate a respeito das origens do sistema está Robert Stern, geocientista da Universidade do Texas, em Dallas, para quem a tectônica das placas teve início a apenas um bilhão de anos ou menos, e a Terra teria passado seus primeiros 3,5 bilhões de anos com uma "crosta única" do lado de fora: uma superfície repleta de vulcões e outras formas de ventilação do calor, mas sem placas em movimento umas em atrito contra as outras. A maioria dos geólogos, porém, opta por algo entre as duas coisas. 

"A opinião prevalecente diz que a Terra começou a exibir comportamentos semelhantes à tectônica das placas há algo entre 2,5 e 3 bilhões de anos", disse o geólogo Michael Brown, da Universidade de Maryland.

Essa cronologia desliga a tectônica das placas da origem da vida na Terra: evidências dos organismos unicelulares mais antigos têm mais de 3,6 bilhões de anos. Ainda assim, os cientistas enxergam a tectônica das placas como fundamental para a evolução contínua dessas formas de vida primordiais.

A atividade das placas tectônicas manteve a circulação de um volume constante de água entre o manto e a crosta, em vez de evaporar gradualmente a partir da superfície. Isso bloqueou o perigoso acúmulo de gases-estufa na atmosfera por meio da absorção do excesso de carbono nos oceanos, conduzido via subducção ao subterrâneo. Montanhas foram abaladas e rochas, pulverizadas, liberando minerais e nutrientes essenciais como fósforo, oxigênio e nitrogênio para a disposição de uma variedade cada vez maior de formas de vida. A tectônica das placas também produziu o ambiente certo para os jogos darwinianos.

"Pense no que faz avançar a evolução", disse Stern. "Isolamento e competição. É necessário separar os continentes e plataformas continentais, separando os oceanos, para que a diferenciação entre as espécies possa ocorrer".

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