Pedaço de antigo supercontinente descoberto sob a Nova Zelândia

O fragmento descoberto, que tem até 1.3 mil milhões de anos, está a ajudar os cientistas a traçar a história do misterioso “continente perdido” de Zelândia.

Publicado 23/07/2021, 11:33
Fiordland

A maravilha geológica que é a Nova Zelândia, incluindo o Parque Nacional Fiordland que vemos na imagem, é apenas uma fração do misterioso oitavo continente conhecido por Zelândia. Um pedaço recém-descoberto deste antigo supercontinente escondido sob a costa leste da Nova Zelândia pode ajudar a revelar o passado complexo de Zelândia.

Fotografia de Westend61 GmbH, Alamy Stock Photo

Enquanto se fazia sentir o calor na Califórnia no verão de 2018, Rose Turnbull estava nos confins frescos de uma cave sem janelas a examinar grãos de areia fina. Rose, geóloga radicada na Nova Zelândia, estava no laboratório de um colega na Universidade Estadual da Califórnia, em Northridge, a tentar encontrar minúsculos cristais de zircão, que Rose esperava que ajudassem a desvendar os segredos do misterioso oitavo continente de Zelândia, também conhecido por Te Riu-a-Māui.

Esta tarefa exigia uma mão experiente e um pouco de creme para o nariz. Rose faz uma demonstração via Zoom, levantando uma pinça para apanhar um pouco de creme, que evita que os grãos voem pela sala quando são extraídos.

Estes cristais vêm de rochas recolhidas nas ilhas da Nova Zelândia, que estão entre os poucos pedaços dos quase cinco milhões de quilómetros quadrados do supercontinente Zelândia que se projetam acima do mar. Reconhecido recentemente pelos cientistas, Zelândia é o continente mais submerso, menos espesso e mais jovem alguma vez encontrado. Rose Turnbull, que trabalha no grupo de pesquisa e consultoria GNS Science da Nova Zelândia, e os seus colegas queriam saber mais sobre os processos que moldaram esta invulgar massa de terra.

O que a equipa descobriu é surpreendente: sob o lado oriental da ilha Stewart e ilha Sul da Nova Zelândia, jaz um pedaço de um supercontinente com mil milhões de anos. Esta descoberta sugere que Zelândia pode não ser tão jovem quanto se pensava, podendo sustentar a teoria de estatuto continental.

“Os continentes são como icebergues”, diz um dos autores do estudo, Keith Klepeis, geólogo estrutural da Universidade de Vermont. “O que vemos à superfície não é realmente a extensão total da fera.”

Esta descoberta, descrita na revista Geology, pode ajudar a desvendar um enigma que confunde os cientistas há muito tempo. A maioria dos continentes contém um núcleo rochoso conhecido por cratão, uma espécie de núcleo geológico com pelo menos mil milhões de anos que atua como uma base estável sobre a qual os continentes evoluem. Até agora, porém, a crosta continental mais antiga encontrada em Zelândia apresentava uma datação de há 500 milhões de anos – relativamente jovem em termos geológicos. Portanto, se Zelândia é um continente, por que não tem cratão?

O fragmento de rocha antiga descoberto recentemente pode ser a peça que faltava no puzzle de Zelândia. Esta descoberta “preenche o requisito que faltava”, diz Rose. “Estamos em cima de um continente.”

Este trabalho também faz parte de um processo maior que visa descobrir como surgiu Zelândia – ou qualquer crosta continental, diz Joshua Schwartz, um dos autores do estudo e geólogo especializado em granitos na Universidade Estadual da Califórnia, em Northridge.

“A camada no topo da Terra à qual chamamos crosta, é nessa camada fina que acontece toda a ação para a vida”, diz Joshua. A crosta continental é onde vivemos, fazemos as nossas plantações, extraímos água, minerais e muito mais. “Basicamente, toda a nossa vida é construída sobre a crosta.”

Encontrar o continente perdido

Os cientistas procuram Zelândia há décadas, mas a sua definição enquanto continente tem sido difícil. “O segredo tabu da geologia é não existir uma definição realmente concreta e simples para continente”, diz Joshua.

Um dos fatores principais é a composição das rochas: o fundo do mar em torno da Nova Zelândia não é composto pelas rochas com magnésio e ferro que se encontram na maior parte da crosta oceânica. Em vez disso, as rochas nesta região são ricas em sílica, como granito, que geralmente se encontram mais na crosta continental. Estas rochas abrangem uma área enorme que também é significativamente mais espessa e elevada em comparação com a crosta oceânica mais típica que a rodeia.

Em 2017, uma equipa de cientistas liderada por Nick Mortimer, da GNS Science da Nova Zelândia, expôs estas e outras questões quando apresentou um estudo convincente para chamar continente a Zelândia. No entanto, Nick e a sua equipa mencionaram algo fora do vulgar: a ausência de qualquer cratão óbvio.

“Isso é estranho”, diz Keith Klepeis. A crosta continental é mais flutuante do que as suas homólogas oceânicas, por isso tende a resistir aos processos que reciclam as rochas superficiais de regresso ao manto. O núcleo cratónico estável destas rochas fornece uma base a partir da qual os continentes podem crescer ao longo do tempo, à medida que a marcha lenta das placas tectónicas cria arcos insulares e outras massas de terra acumuladas ao longo das suas extremidades.

Por exemplo, Joshua, que está de férias com a família no Novo México, diz que está pouco a sul do cratão de Wyoming. Essa zona de rochas, algumas com mais de 3 mil milhões de anos, é um dos vários cratões que constituem o interior estável da América do Norte. As rochas de Santa Fé onde Joshua está, porém, juntaram-se ao continente mais recentemente, quando uma série de ilhas colidiram com a antiga costa.

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Até agora, parecia que a crosta mais antiga de Zelândia se tinha formado há cerca de 500 milhões de anos, quando o continente fazia parte da extremidade do supercontinente Gondwana. Zelândia contém indícios de rochas mais antigas, incluindo pedaços antigos do manto com 2.7 mil milhões de anos, mas não havia vestígios de uma crosta mais antiga.

O novo estudo concentra-se em 169 amostras recolhidas nas ilhas Sul e Stewart da Nova Zelândia. Algumas das amostras foram recolhidas por Rose Turnbull e a sua equipa durante várias viagens à região, outras vieram do catálogo de rochas do país, pelo que os locais de amostra abrangem ambas as ilhas na sua totalidade.

De regresso ao laboratório, os investigadores esmagaram as rochas e separaram os grãos por densidade e magnetismo, até restar apenas uma areia fina que é composta maioritariamente por cristais de zircão. Rose escolheu milhares de zircões, transferindo-os para lâminas de microscópio, que mais tarde foram tratados com epóxi e polidos antes de a análise química poder finalmente começar.

“É um processo completo”, diz Rose.

A história dos cristais

À medida que os dados iam chegando, uma história inesperada começava a surgir. Os investigadores usaram um método no qual modelaram a idade não só dos zircões, mas também da rocha-mãe que derreteu para os formar. As idades registadas revelam que uma faixa de zircões ao longo da extremidade leste das duas ilhas teve origem em rochas subterrâneas que datam de há 1.3 mil milhões de anos.

Nessa época da história geológica, todas as massas de terra do mundo estavam a encaminhar-se para uma colisão em câmara lenta que acabaria por formar o supercontinente chamado Rodínia. Esta colisão global e posterior divisão pode ter gerado bolsas de magma que mais tarde se tornariam na laje de rocha antiga que agora se esconde nas profundezas da Nova Zelândia, sugere a equipa – um fragmento cratónico sobre o qual Zelândia acabou posteriormente por crescer.

Os zircões também parecem ter marcas da eventual separação de uma jovem Zelândia do seu supercontinente mãe.

Isto porque os cristais têm pequenas quantidades de um isótopo de oxigénio chamado O-18. A equipa descobriu que esta impressão digital química é rara nos zircões incrustados em granito. Para que este tipo de rochas se formem, “são necessários milhares de fatores juntos”, diz Juliana Troch, geoquímica especializada em geração de magmas do Museu Nacional de História Natural Smithsonian, em Washington D.C.

“Isto é clássico na ciência. As coisas que descobrimos não são necessariamente as coisas que queríamos descobrir.”

por ROSE TURNBULL, GNS SCIENCE, NOVA ZELÂNDIA

Um dos ingredientes chave é o calor, que ajuda a imprimir assinaturas de O-18 da água que penetra na rocha circundante. De acordo com a equipa, uma pluma de manto escaldante sob Rodínia pode ter enfraquecido partes da sua crosta, levando à rutura há cerca de 750 milhões de anos e deixando para trás as marcas de O-18 na rocha-mãe dos zircões.

Os próprios cristais – e as rochas que os envolvem – só se formaram entre há 500 e 100 milhões de anos, quando explosões vulcânicas derreteram parcialmente estes pedaços ocultos da crosta de Rodínia. As bolhas de magma que sobem lentamente cristalizaram-se em granitos cravejados de zircão e as alterações tectónicas eventualmente trouxeram estas minúsculas cápsulas do tempo à superfície, onde Rose e a sua equipa as recolheram por acaso.

“Isto é clássico na ciência”, diz Rose. “As coisas que descobrimos não são necessariamente as coisas que queríamos descobrir.”

Um jovem continente

Curiosamente, embora esta descoberta sugira que a crosta de Zelândia é muito mais antiga do que se pensava, ainda é consideravelmente mais jovem do que os seus parentes continentais. Todos os principais continentes da atualidade – África, Europa, Ásia, Austrália, América do Norte, América do Sul e Antártida – hospedam rochas com mais de 3 mil milhões de anos. Atualmente, não existe um limite rígido de idade para definir continentes e cratões, mas os seus percursos geralmente longos revelam o poder de subsistência que se espera destas formas de relevo, explica Joshua.

Talvez Zelândia seja apenas um jovem continente. “Estamos a ver o processo de criação do continente em torno do fragmento central [de Rodínia].” Rose concorda, acrescentando: “É como o nascimento de um cratão.”

Contudo, é necessário mais trabalho para revelar as origens de Zelândia. As conclusões do estudo vêm de vestígios do que está nas profundezas e não de pedaços de Rodínia, pelo que ainda há alguma incerteza sobre as etapas exatas que levaram à química curiosa que a equipa encontrou, diz Alex McCoy-West, geoquímico da Universidade James Cook da Austrália.

“Seria espetacular se encontrássemos realmente essas provas concretas”, diz Alex.

Ainda assim, este trabalho pode ajudar os cientistas a compreender melhor a dança dos continentes da Terra enquanto estes valsam pelo planeta, juntando-se periodicamente em supercontinentes e depois separando-se.

“Este estudo sublinha que ainda podemos conseguir obter pedaços desta história muito antiga a partir de rochas que são muito, muito mais jovens”, diz Jack Mulder, geólogo da Universidade de Queensland, que não participou no estudo.

“E ainda há muito mais para descobrir nos limites de Zelândia”, acrescenta Rose. “Isto motiva-nos para sair e explorar ainda mais.”
 

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

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