Veja 1,8 bilhão de anos de atividade das placas tectônicas da Terra em uma nova animação

Usando informações do interior das rochas na superfície da Terra, reconstruímos o movimento das placas tectônicas do planeta nos últimos 1,8 bilhão de anos.

É a primeira vez que o registro geológico da Terra é usado dessa forma, olhando tão longe para trás no tempo. Isso nos permitiu mapear a dinâmica do planeta nos últimos 40% de anos de sua história, que você pode ver na animação abaixo.

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O trabalho, liderado por Xianzhi Cao, da Ocean University, China, foi publicado no periódico científico de acesso aberto Geoscience Frontiers.

Tectônica de placas nos últimos 1,8 bilhão de anos da história da Terra.

Uma bela dança

O mapeamento do nosso planeta em sua longa história cria uma bela dança continental - hipnotizante por si só, e uma obra de arte natural.

A animação começa com o mapa do mundo que todos conhecem. Em seguida, a Índia se desloca rapidamente para o sul, seguida por partes do Sudeste Asiático à medida que o antigo continente de Gondwana se forma no Hemisfério Sul.

Há cerca de 200 milhões de anos (Ma, ou mega-annum, na reconstrução), quando os dinossauros habitavam a Terra, Gondwana se uniu à América do Norte, Europa e norte da Ásia para formar um grande supercontinente chamado Pangeia.

Em seguida, a reconstrução continua a andar para trás no tempo. Pangeia e Gondwana foram formadas a partir de colisões de placas mais antigas. À medida que o tempo retrocede, surge um supercontinente anterior, chamado Rodínia. E não para por aí. Rodínia, por sua vez, é formada pela ruptura 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 Solar, a Terra é única por ter placas tectônicas. Sua superfície rochosa é dividida em fragmentos (placas) que se chocam uns com os outros e criam montanhas, ou se separam e formam abismos que são preenchidos por oceanos.

Além de provocar terremotos e alimentar vulcões, a tectônica de placas empurra as rochas das profundezas da terra para o alto das cadeias de montanhas. Dessa forma, elementos que estavam muito abaixo do solo podem sofrer erosão e acabar levados para os rios e oceanos. A partir daí, os seres vivos podem fazer uso desses elementos.

Entre esses elementos essenciais estão o fósforo, que forma a estrutura das moléculas de DNA, e o molibdênio, que é usado pelos organismos para retirar o nitrogênio da atmosfera e produzir proteínas e aminoácidos - blocos de construção da vida.

A tectônica de placas também expõe rochas que reagem com o dióxido de carbono na atmosfera. As rochas que retêm o dióxido de carbono são o principal controle do clima da Terra em escalas de tempo longas - muito, muito mais longas do que a tumultuada mudança climática pela qual somos responsáveis hoje.

A Islândia está em um limite entre placas, o que faz com que a atividade vulcânica seja frequente. Thorir Ingvarsson/Shutterstock

Ferramenta para entender o tempo profundo

O mapeamento da tectônica de placas do passado do planeta é o primeiro estágio para a construção de um modelo digital completo da Terra ao longo de sua história.

Esse modelo nos permitirá testar hipóteses sobre o passado da Terra. Por exemplo, por que o clima da Terra passou por flutuações extremas, como a "Terra Bola de Neve", ou por que o oxigênio se acumulou na atmosfera quando isso aconteceu.

De fato, isso nos permitirá entender muito melhor o feedback entre as profundezas do planeta e os sistemas de superfície da Terra que sustentam a vida como a conhecemos.

Muito mais para aprender

A modelagem do passado do nosso planeta é essencial se quisermos entender como nutrientes se tornaram disponíveis para impulsionar a evolução da vida. A primeira evidência de células complexas com núcleos - como todas as células animais e vegetais - data de 1,65 bilhão de anos atrás.

Isso é próximo ao início dessa reconstrução, e perto da época 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 impulsionar a evolução de células complexas.

Grande parte da vida na Terra faz fotossíntese e libera oxigênio. Isso liga a tectônica de placas à química da atmosfera, e parte desse oxigênio se dissolve nos oceanos. Por sua vez, vários metais essenciais, como o cobre e o cobalto, são mais solúveis em água rica em oxigênio. Em determinadas condições, esses metais são precipitados da solução: em resumo, eles formam depósitos de minério.

Muitos minerais se formam nas raízes dos vulcões que ocorrem ao longo das margens das placas tectônicas. Ao reconstruir onde as antigas fronteiras das placas se encontraram ao longo do tempo, podemos entender melhor a geografia tectônica do mundo e ajudar os exploradores de minérios a encontrar antigas rochas ricas em metais, agora enterradas sob montanhas muito mais jovens.

Nesta época de exploração de outros mundos no Sistema Solar e além, vale a pena lembrar que há muito sobre 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 as evidências de como a Terra mudou ao longo desse tempo.

Essa primeira tentativa de mapear os últimos 1,8 bilhão de anos da história da Terra é um avanço no grande desafio científico de mapear nosso mundo. Mas é apenas isso: uma primeira tentativa. Nos próximos anos, haverá um aprimoramento considerável em relação ao ponto de partida que estabelecemos agora.

O autor gostaria de reconhecer que esta pesquisa foi realizada em grande parte 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 agradece aos muitos estudantes e pesquisadores do Grupo de Tectônica e Sistemas Terrestres da Universidade de Adelaide e aos colegas nacionais e internacionais que realizaram o trabalho geológico fundamental no qual esta pesquisa se baseia.

Alan Collins recebe financiamento do Australian Research Council (ele é um ARC Laureate Fellow), AuScope e do MinEx CRC. Ele também recebe financiamento de vários órgãos dos governos estaduais e federal da Austrália, bem como da BHP, Santos, Empire Energy, Teck Australia e do CSIRO.