Rotação Estranha da Terra Pode Explicar Clima da Antiguidade

Uma alteração geológica pode ter transformado paisagens exuberantes em zonas áridas, dizimando uma variedade de criaturas – e pode acontecer novamente.sexta-feira, 29 de novembro de 2019

Cientistas perscrutam a bacia de Junggar, no norte da China. Por todo o país, as rochas ...
Cientistas perscrutam a bacia de Junggar, no norte da China. Por todo o país, as rochas registam as dramáticas alterações climáticas que aconteceram há 165 ou 155 milhões de anos. As rochas mais antigas são ricas em carvão que se formou em condições frescas e húmidas, ao passo que os arenitos vermelhos mais jovens se formaram em climas quentes e secos. Os investigadores sugerem agora que esta alteração tem uma causa intrigante: uma mudança na localização geográfica da região que está ligada a um fenómeno chamado ‘verdadeiro desvio polar’.
Fotografia de Ira Block, Nat Geo Image Collection

Inicialmente, parece um caso de extinção devido às alterações climáticas: há mais de 160 milhões de anos, durante o período jurássico, uma variedade de animais rastejou, nadou e voou pelas florestas húmidas e frescas onde atualmente fica o nordeste da China. Depois, num instante quase geológico, o ar ficou mais quente e a terra secou. Com o desaparecimento da água, a vida também se esfumou. Contudo, os investigadores têm trabalhado arduamente para identificar o responsável por este colapso ecológico relacionado com o clima.

Agora, um estudo publicado na revista Geology sugere que não foi o clima que se alterou, mas sim a localização geográfica da paisagem. As assinaturas paleomagnéticas presentes nas rochas da região indicam que, há cerca de 174 ou 157 milhões de anos, toda a região se moveu para sul, com uns surpreendentes 25 graus, mergulhando paisagens outrora exuberantes em zonas de calor desidratante.

Esta oscilação rochosa antiga é um fenómeno conhecido por verdadeiro desvio polar, no qual as camadas superiores do planeta, provavelmente até ao núcleo externo líquido, sofrem rotações significativas, mesmo quando a Terra continua na sua rotação diária em torno do eixo normal de rotação.

Durante o jurássico, a superfície e o manto fizeram esta torção em torno de uma linha imaginária, através da curva na costa oeste de África, conhecida por Enseada do Benim. Esta alteração foi enorme: se uma mudança semelhante acontecesse atualmente, uma bandeira plantada em Dallas, no Texas, terminaria onde atualmente fica o norte de Manitoba, no Canadá. Do outro lado do mundo, o continente asiático deslocar-se-ia para sul.

O planeta Terra pode ter passado por desvios polares semelhantes no passado, e alguns cientistas acreditam que atualmente este processo ainda continua.

"Neste momento, enquanto falamos, o desvio polar está a acontecer", diz Dennis Kent, especialista em paleomagnetismo na Rutgers e na Universidade de Colúmbia.

Mas estas incursões mais recentes não são a força motriz por detrás das alterações climáticas modernas – que são impulsionadas pela incansável libertação de gases de efeito estufa feita pelos humanos na atmosfera. A magnitude desta alteração jurássica – e saber se o desvio polar é um fenómeno real – permanece em aberto.

"É uma questão passível de debate", diz Christopher Scotese, diretor do projeto PALEOMAP. "Mas é um tema bastante controverso.”

O estudo do comportamento geológico passado e presente da Terra pode ajudar a esclarecer esta questão, e também pode melhorar a nossa compreensão sobre as complexas maquinações do planeta.

"É muito importante que esteja a ser feita ciência fundamental", diz Lydian Boschman, geóloga na Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) de Zurique. "Se não compreendermos as fundações da Terra, não podemos fazer nada.”

Passado turbulento
Apesar de as rotações geológicas que acontecem nas profundezas do planeta poderem ter impactos drásticos na superfície, o campo magnético da Terra não parece ser muito afetado por estes eventos, visto que são gerados pela agitação de ferro fundido e níquel no núcleo externo do planeta, a cerca de 2900 km de profundidade. Assim sendo, os investigadores podem recorrer a minerais ricos em ferro, sintonizados com os campos magnéticos, para descortinar as reviravoltas do planeta. À medida que os sedimentos assentam e solidificam, ou a lava arrefece, os minerais alinham-se com o campo magnético global como se fossem agulhas numa bússola, registando o momento da localização de uma região num determinado período de tempo.

Mas nem todas as rochas dão indicações perfeitas. À medida que os sedimentos se transformam em rocha, a compressão pode alterar a assinatura magnética e afetar a sua posição planetária. Removendo este turbilhão sedimentar e observando apenas as rochas vulcânicas, Dennis Kent e o falecido Edward Irving, que trabalhou no Serviço Geológico do Canadá, encontraram assinaturas de uma alteração enorme que aconteceu durante o período jurássico. Estes resultados, publicados em 2010, sugeriam que a superfície da Terra se alterou em cerca de 30 graus, há 160 ou 145 milhões de anos.

Os estudos feitos posteriormente começaram a preencher as lacunas no registo e, aparentemente, todo planeta participou nestas mudanças – com evidências encontradas em África, na América do Norte, na América do Sul e no Médio Oriente. Mas uma região parece não ter sido afetada por estes movimentos: os blocos da Ásia Oriental, uma zona que inclui a maior parte da Mongólia, China, Coreia do Norte e Coreia do Sul.

"Durante todo este período, essa região não foi afetada em termos de latitude", diz o coautor do estudo, Joseph Meert, especialista em paleomagnetismo na Universidade da Flórida.

Parte do desafio deveu-se ao facto de os estudos que documentavam a posição da região, através de análises paleomagnéticas, não terem recolhido amostras numa faixa de tempo suficientemente grande, explica Meert. As rochas vulcânicas registam fielmente o norte magnético, mas este polo tem tendência para se mover, pelo que os investigadores devem calcular a média das suas análises com dados que abranjam vários milhares de anos – e assim explicar estes movimentos.

A própria região também é frequentemente excluída das discussões sobre as alterações globais devido à sua história complexa, acrescenta Kent. Enquanto que o trajeto de outras massas terrestres pode ser rastreado até ao supercontinente Pangea, que se separou há cerca de 180 milhões de anos, a rota do Leste Asiático permanece desconhecida.

“Naquela região, estava a acontecer uma dança muito singular”, diz Kent.

Alteração monstruosa
No verão de 2015 e na primavera de 2018, uma equipa começou a procurar um registo paleomagnético mais robusto, para desvendar os movimentos geológicos do Leste Asiático, diz o autor principal do estudo, Zhiyu Yi, da Academia de Ciências Geológicas de Pequim, na China.

Por toda a China, as rochas contam histórias muito diferentes, retratadas pelas suas tonalidades completamente díspares. Os depósitos do início e meados do período jurássico são escuros e ricos em carvão, sugerindo uma paisagem húmida e repleta de plantas. Por outro lado, as formações jurássicas tardias têm depósitos vermelhos e enferrujados estabelecidos em condições mais áridas.

A equipa recolheu amostras de rochas vulcânicas que estavam entrelaçadas nestas formações contrastantes, num total de 57 zonas. Em 2017, as análises confirmaram os trabalhos feitos anteriormente e que demonstravam que as rochas vermelhas mais jovens tinham sido depositadas em latitudes baixas, onde provavelmente prevaleciam condições quentes e secas, diz Yi. Mas o momento da verdade chegou no verão do ano seguinte, quando analisaram as amostras mais antigas e descobriram que se tinham formado em latitudes surpreendentemente altas.

“Naquele momento, soube qual era o significado daqueles dados – tínhamos finalmente encontrado o verdadeiro desvio polar”, diz Yi.

Meert admite que, inicialmente, estava um pouco cético em relação a estas alterações maciças, mas as novas descobertas fizeram-no mudar de opinião: "Nós só dizíamos que sim, é mesmo isto", diz Meert, lembrando-se do momento em que se sentou para jantar com Yi, em Pequim, para fazer a revisão dos dados. “Os movimentos e tudo o resto pareciam encaixar de forma perfeita. Depois, bebemos uma cerveja, brindámos e dissemos: vamos fazer isto."

Os resultados sugerem que a superfície jurássica teve uma rotação de pelo menos 17 centímetros anuais, levando à secagem lenta da paisagem do Leste Asiático que provavelmente matou muitas das plantas e animais antigos da região, conhecida por Biota de Yanliao. Os estudos anteriores sugerem que outro movimento mais pequeno, há cerca de 130 milhões de anos, devolveu o clima temperado ao Leste Asiático, preparando o cenário para o surgimento de uma explosão de vida conhecida por Biota de Jehol. Estes fósseis, preservados de forma excecional, ofereceram muitas descobertas surpreendentes, incluindo a descoberta do primeiro dinossauro emplumado que não está diretamente relacionado com as aves.

Características giratórias
"A beleza de tudo isto é a sua simplicidade", diz Giovanni Muttoni, especialista em paleomagnetismo na Universidade de Milão, em Itália, que não participou neste estudo recente, mas estudou extensivamente o desvio que aconteceu durante o jurássico. O movimento e a magnitude estão alinhados com os trabalhos feitos anteriormente, destaca Muttoni, e fazem a ligação entre estas alterações misteriosas no clima e os movimentos de torção.

Porém, Scotese não está convencido de que o verdadeiro desvio polar tenha ocorrido nos últimos 200 milhões de anos, argumentando que os efeitos podem ser explicados pelo movimento das placas tectónicas. “Durante o período jurássico, a Ásia e a América do Norte movimentaram-se como se estivessem numa roldana que girava em torno da Europa. E enquanto que a América do Norte se moveu para noroeste, a Ásia moveu-se para sudeste.

"Existe uma quantidade enorme de ruído no banco de dados paleomagnético, e geralmente os especialistas fazem todo tipo de contorções para tentar minimizar esta lacuna, ou para corrigirem coisas que acreditam serem erros", diz Scotese. “Eu simplesmente não concordo com esta filosofia. Eu acredito que isto está a influenciar o banco de dados."

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Mas outros investigadores defendem de forma veemente o verdadeiro desvio polar e a alteração monstruosa que aconteceu durante o jurássico.

“Isto é real”, diz Muttoni. “Está tudo registado nas rochas.”

Assim sendo, existem muitas questões pendentes. Por um lado, não se sabe exatamente o que impulsionou uma alteração tão grande, um evento que envolveria uma redistribuição significativa da massa do planeta. Talvez o nascimento de zonas de subdução, regiões onde uma placa tectónica passa por debaixo de outra (como pode estar a acontecer na costa portuguesa), conduza estes movimentos, diz Boschman. Ou pode dever-se a placas que já se subdividiram, o que faria com que pedaços da crosta se afundassem no manto, perturbando o equilíbrio global, acrescenta Kent. Para já, desvendar as diversas incógnitas geológicas faz parte do processo.

"Temos uma gama muito expansível de conhecimento e tentamos estar no centro dos acontecimentos,” diz Kent. "Mas ainda temos muito para explorar.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com.

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