Usando informações do interior das rochas na superfície da Terra, reconstruímos a tectônica de placas do planeta ao longo dos últimos 1,8 bilhões de anos.
É a primeira vez que o registro geológico da Terra foi usado dessa forma, olhando para tão longe no tempo. Isso nos permitiu fazer uma tentativa de mapear o planeta ao longo dos últimos 40% de sua história, o que você pode ver na animação abaixo.
O trabalho, liderado por Xianzhi Cao da Ocean University em Chinaagora é publicado no periódico de acesso aberto Fronteiras da Geociência.
Uma linda dança
Mapear nosso planeta através de sua longa história cria uma bela dança continental — hipnotizante por si só e uma obra de arte natural.
Começa com o mapa do mundo familiar a todos. Então a Índia move-se rapidamente para o sul, seguida por partes de Sudeste Asiático como o antigo continente de Gondwana formas no hemisfério sul.
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Cerca de 200 milhões de anos atrás (Ma ou mega-ano na reconstrução), quando os dinossauros andavam na Terra, Gondwana se uniu à América do Norte, Europa e norte da Ásia para formar um grande supercontinente chamado Pangeia.
Então, a reconstrução continua de volta no tempo. Pangeia e Gondwana foram formadas a partir de colisões de placas mais antigas. Conforme o tempo recua, um supercontinente anterior chamado Rodínia aparece. Não para aqui. Rodínia, por sua vez, é formada pela separação de um supercontinente ainda mais antigo chamado Nuna há cerca de 1,35 bilhão de anos.
Por que mapear o passado da Terra?
Entre os planetas do Sistema solarA Terra é única por ter tectônica de placas. Sua superfície rochosa é dividida em fragmentos (placas) que se chocam entre si e criam montanhas, ou se separam e formam abismos que são então preenchidos por oceanos.
Além de causar terremotos e vulcões, a tectônica de placas também empurra rochas das profundezas da terra para as alturas das cadeias de montanhas. Dessa forma, elementos que estavam muito abaixo do solo podem erodir das rochas e acabar sendo levados para rios e oceanos. A partir daí, os seres vivos podem fazer uso desses elementos.
Entre esses elementos essenciais está o fósforo, que forma a estrutura das moléculas de DNA, e o molibdênio, que é usado pelos organismos para retirar nitrogênio da atmosfera e produzir proteínas e aminoácidos — blocos de construção da vida.
A tectônica de placas também expõe rochas que reagem com dióxido de carbono na atmosfera. Rochas que prendem dióxido de carbono são o principal controle do clima da Terra em longas escalas de tempo — muito, muito mais longas do que a tumultuada mudança climática pela qual somos responsáveis hoje.
Mapear a tectônica de placas do planeta é o primeiro passo para construir um modelo digital completo da Terra ao longo de sua história.
Tal modelo nos permitirá testar hipóteses sobre o passado da Terra. Por exemplo, por que o clima da Terra passou por mudanças extremas Flutuações da “Terra Bola de Neve”ou por que oxigênio acumulado na atmosfera quando isso aconteceu.
De fato, isso nos permitirá entender muito melhor o feedback entre o planeta profundo e os sistemas da superfície da Terra que sustentam a vida como a conhecemos.
Muito mais para aprender
Modelar o passado do nosso planeta é essencial se quisermos entender como os nutrientes se tornaram disponíveis para alimentar a evolução. primeira evidência de células complexas com núcleos — como todas as células animais e vegetais — data de 1,65 bilhões de anos atrás.
Isso é perto do início desta reconstrução e perto do tempo em que o supercontinente Nuna se formou. Nosso objetivo é testar se as montanhas que cresceram na época da formação de Nuna podem ter fornecido os elementos para alimentar a evolução celular complexa.
Grande parte da vida da Terra faz fotossíntese e libera oxigênio. Isso liga a tectônica de placas com a química da atmosfera, e parte desse oxigênio se dissolve nos oceanos. Por sua vez, vários metais críticos — como cobre e cobalto — são mais solúveis em água rica em oxigênio. Em certas condições, esses metais são então precipitados da solução: em resumo, eles formam depósitos de minério.
Muitos metais se formam nas raízes de vulcões que ocorrem ao longo das margens das placas. Ao reconstruir onde os limites das placas antigas se situavam ao longo do tempo, podemos entender melhor a geografia tectônica do mundo e auxiliar exploradores de minerais a encontrar rochas antigas ricas em metais, agora enterradas sob montanhas muito mais jovens.
Nesta época de exploração de outros mundos no Sistema Solar e além, vale lembrar que há muito sobre o nosso próprio planeta que estamos apenas começando a vislumbrar.
Há 4,6 bilhões de anos para investigar, e as rochas sobre as quais caminhamos contêm evidências de como a Terra mudou ao longo desse tempo.
Esta primeira tentativa de mapear os últimos 1,8 bilhões de anos da história da Terra é um salto à frente no grande desafio científico de mapear nosso mundo. Mas é apenas isso — uma primeira tentativa. Os próximos anos verão uma melhoria considerável do ponto de partida que fizemos agora.
O autor gostaria de reconhecer que esta pesquisa foi amplamente feita por Xianzhi Cao, Sergei Pisarevsky, Nicolas Flament, Derrick Hasterok, Dietmar Muller e Sanzhong Li; como coautor, ele é apenas uma engrenagem na rede de pesquisa. O autor também reconhece os muitos estudantes e pesquisadores do Tectonics and Earth Systems Group da University of Adelaide e colegas nacionais e internacionais que fizeram o trabalho geológico fundamental no qual esta pesquisa se baseia.
Este artigo editado foi republicado de A Conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
