As montanhas da Terra podem ter parado misteriosamente de crescer durante milhões de anos

Há cerca de 1.8 mil milhões de anos, a crosta continental do planeta tornou-se mais fina, desacelerando o fluxo de nutrientes para o mar e possivelmente abrandando a evolução da vida.

Published 15/02/2021, 14:40 WET
As montanhas Apalaches no sudeste dos Estados Unidos estão lentamente a encolher devido à erosão provocada ...

As montanhas Apalaches no sudeste dos Estados Unidos estão lentamente a encolher devido à erosão provocada pelo clima e ao facto de as placas tectónicas não as empurrarem mais para cima. Na história da Terra, durante cerca de mil milhões de anos, quase todas as montanhas do planeta podem ter parado de crescer, mas ainda não se sabe exatamente porquê.

Fotografia de ROBB KENDRICK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

Se pudéssemos explorar a superfície da Terra há mil milhões de anos, a visão mais notável poderia ser a de um mundo sem características. Não havia árvores ou insetos, nem pássaros no céu. A única vida seria simples e pequena, uma sopa oceânica viscosa.

Um novo estudo publicado na Science aponta para outra característica que podia estar em falta: montanhas altas.

As incansáveis placas tectónicas da atualidade mudam continuamente, uma dança em câmara lenta que remodela a superfície do nosso planeta. As colisões entre continentes engrossam a crosta terrestre e elevam montanhas, como os Himalaias, que se elevam cada vez mais alto.

Mas as pistas gravadas nos minúsculos cristais de zircão que se formaram nas profundezas da Terra sugerem que as placas tectónicas nem sempre funcionaram da mesma forma. Num período entre há 1.8 mil milhões e 0.8 mil milhões de anos – uma época apelidada de “milhões entediantes” – a crosta dos continentes parece ter ficado cada vez mais estreita. A causa exata para este emagrecimento continental é desconhecida. Mas na sua forma mais delgada, a crosta era cerca de um terço mais fina do que é hoje – uma mudança que os investigadores sugerem poder ter sido provocada em parte por uma desaceleração nas placas tectónicas.

Os investigadores também especulam que esta crosta fina pode ter abrandado a evolução da vida como a conhecemos. As minúsculas montanhas teriam abrandado a erosão das rochas do planeta, limitando o fornecimento de nutrientes vitais para as criaturas nos oceanos.

“Era uma época de fome nos oceanos”, diz Ming Tang, geoquímico da Universidade de Pequim, na China, e primeiro autor do novo estudo. Mas, pouco tempo depois, os continentes começaram a engrossar novamente, e uma onda de nutrientes parece ter conduzido a evolução para uma vida cada vez maior e mais complexa.

“Este estudo levanta mais perguntas do que respostas”, diz Christopher Spencer, geoquímico especializado em tectónica na Universidade Queen’s do Canadá. Mas no geral, diz Christopher, este trabalho pode fornecer um “trampolim” para compreendermos melhor o que deu origem ao nosso mundo moderno.

Ler as rochas

Ming Tang estava a analisar rochas de granito dos Himalaias, no sul do Tibete, quando reparou num curioso padrão nos cristais de zircão. Estas minúsculas cápsulas do tempo formam-se à medida que o magma arrefece no interior da Terra, registando as impressões digitais químicas das antigas condições no nosso planeta – e são praticamente indestrutíveis. Os investigadores já descobriram zircões que se formaram logo após o nascimento da Terra, há quase 4.4 mil milhões de anos.

Ming reparou que a química dos cristais de zircão das amostras tibetanas mudava de acordo com a espessura continental referente à época em que as rochas originais se formaram.

Os cientistas já tinham determinado anteriormente a espessura continental observando as quantidades relativas dos elementos lantânio e itérbio nas rochas, diz Ming. Mas usar a própria rocha para perscrutar o passado é difícil porque sobreviveram poucas rochas inteiras desde a infância da Terra, deixando lacunas na história geológica.

“Isto tem sido descrito como ler um romance onde faltam três quartos das páginas”, diz Peter Cawood, geólogo da Universidade Monash, na Austrália, que não participou no novo estudo. A qualidade eterna dos zircões, porém, permite aos cientistas vislumbrar uma história muito mais completa do passado do nosso planeta.

Ming e a sua equipa desenvolveram um novo método para usar os zircões para estimar a espessura continental; e descobriram que a quantidade do elemento európio nos cristais mudava de acordo com a espessura medida com os antigos métodos de química de rochas.

Ming e a sua equipa publicaram o novo modelo no ano passado na revista Geology e, de seguida, começaram a usar esta nova ferramenta. Os investigadores reuniram dados sobre zircões previamente estudados pelo mundo inteiro – mais de 14.000 ao todo – e traçaram as suas alterações químicas ao longo do tempo. Um padrão notável emergiu: um encolhimento constante da crosta ao longo dos chamados milhões entediantes.

“Não esperávamos encontrar isto”, diz Ming, referindo-se ao padrão. O encolhimento coincide com o desaparecimento de muitos outros marcadores de construções de montanhas antigas que tinham sido identificados anteriormente no registo rochoso. A composição do estrôncio, que está relacionada com a erosão, mudou drasticamente. Da mesma forma, os elementos molibdénio e urânio praticamente desapareceram das rochas marinhas. E as rochas ricas em fósforo começaram a escassear.

“Tudo isto pode ser explicado pelo nosso modelo com continentes muito mais planos”, diz Ming.

Bolo continental viscoso

Embora o processo exato responsável por esta depuração da crosta continue por determinar, Ming e os seus colegas afirmam que esta mudança pode dever-se, em parte, a uma desaceleração nas placas tectónicas. Sem um movimento contínuo, os picos das montanhas achatar-se-iam lentamente à medida que a erosão do vento e da água desgastava as rochas.

A equipa sugere que este abrandamento resultou em mudanças na forma como o calor era distribuído pela superfície da Terra durante esse período, quando os continentes se aglomeraram num só supercontinente.

O supercontinente conhecido por Nuna começou a formar-se há cerca de 2.1 mil milhões de anos. Após um pequeno rearranjo, o supercontinente conhecido por Rodinia tomou forma, começando há cerca de 1.2 mil milhões de anos. Durante mais de um éon, a massa de terra formou um cobertor quase ininterrupto sobre uma enorme faixa do planeta, aprisionando o calor muito abaixo da superfície.

Ming sugere que o excesso de calor debaixo do supercontinente também terá produzido um arrefecimento debaixo da crosta oceânica, afetando o movimento das placas tectónicas.

Porém, de acordo com Christopher Spencer, um movimento tectónico mais lento não se encaixa inteiramente no registo geológico. Embora as placas não se estivessem a mover freneticamente pelo globo, ainda existia atividade magmática; quase 40% da América do Norte formou-se durante este período. Se traçarmos uma linha entre o sul da Califórnia e Labrador, tudo o que fica a sudeste tomou forma entre há 1.8 mil milhões de anos e mil milhões de anos, diz Christopher – e isso não poderia ter acontecido sem uma agitação tectónica ativa.

Para além da questão de um abrandamento tectónico, a ideia de um cobertor em forma de supercontinente levanta outra possibilidade: o excesso de calor acumulado por baixo poderia ter enfraquecido as rochas sobrejacentes. Este tipo de fenómeno faria com que a superfície se achatasse, uma vez que as rochas quentes não conseguem suportar cordilheiras de montanhas.

“É um pouco como um bolo viscoso”, diz Peter Cawood. “Desde que a estrutura açucarada permaneça fria, consegue manter a forma. Se a aquecermos, começa a ficar viscosa.”

“Creio que esse é realmente o ponto crucial do estudo”, diz Christopher Spencer. Talvez o emagrecimento da crosta se deva tanto ao abrandar dos movimentos tectónicos, que constroem montanhas, como a uma mudança na forma como estes processos funcionavam.

A combinação entre o excesso de calor e uma crosta mais fina poderia explicar uma série invulgar de rochas que se formaram durante as colisões que produziram o supercontinente Rodinia, diz Andrew Smye, geólogo da Universidade Estadual da Pensilvânia, que não integrou a equipa do estudo. Estas rochas parecem ter se formado em temperaturas mais elevadas do que o esperado para aquela profundidade – mas uma crosta quente e fina podia ser a responsável.

Embora Ming argumente que tanto a tectónica intermitente como a crosta enfraquecida podem ter desempenhado um papel, ele também diz que ainda há muito para aprender sobre como era o nosso planeta há séculos. O trabalho da sua equipa adiciona ainda mais intriga a este período dos “milhões entediantes” e destaca uma questão já levantada por outros cientistas no passado: Talvez esta época não tenha sido assim tão monótona.

“Não creio que tenha sido entediante. Não era silenciosa ou quiescente”, diz Peter Cawood, que em vez disso cunha o termo “Idade Média”. Mas Peter salienta que o nome é irrelevante: O que é importante é que este período foi bastante diferente.

“Aconteceu claramente algo de muito interessante”, diz Andrew Smye.
 

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

Continuar a Ler