[ A Hidden Drip, Drip, Drip Beneath Earth’s Surface ]

26 de maio de 2009

Existem muito poucos lugares no mundo onde a ati­vi­dade dinâmica que acontece debaixo da super­fície da Terra passa despercebida.

Vulcões, terremotos e até súbitas elevações ou de­pressões do chão são resultados visíveis da agitação lá em baixo, porém, de acordo com uma pesquisa feita por sismologistas da Universidade do Estado do Arizona (ASU), a atividade dinâmica lá debaixo de nós nem sempre é expressada na su­perfície.

A Grande Bacia do Arizona é uma região desértica sem maiores movimentações no relevo da super­fície. A área consiste de pequenas serras sepa­radas por vales e inclui a maior parte de Nevada, a metade ocidental de Utah e partes dos outros es­ta­dos vizinhos.

Por dezenas de milhões de anos, a Grande Bacia tem passado por um esticamento – a expansão da crosta terrestre.

Enquanto estudava a extensão da região, o geologista John West da ASU ficou surpreso em descobrir que algo incomum existia debaixo da superfície dessa área.

West e seus colegas descobriram que partes da litosfera – a crosta e a borda superior do manto terrestre – tinham afundado no manto, mais fluido, por baixo da Grande Bacia e formado uma grande bolha cilíndrica de material frio, muito ao fundo da superfície da região central de Nevada.

Foi uma descoberta extremamente inesperada em um local que não mostrava qual­quer modificação correspondente na topografia da superfície, ou qualquer atividade vulcânica, relata West.

West comparou seus resultados incomuns da área com modelos de tomografia – tomografias computadorizadas do interior da Terra – feitos pelo geologista Jeff Roth, também da ASU. West e Roth são estudantes de pós-graduação; trabalhando em conjunto com seu orientador, Matthew Fouch, a equipe con­cluiu que eles tinham encontrado uma goteira litosférica.

Os resultados de sua pesquisa, finnanciada pela Fundação Nacional de Ciências (NSF), foram publicados na edição de 24 de maio da Nature Geoscience.

Greg Anderson, diretor de programa na Divisão de Ciências da Terra da NSF, diz: “Os resultados apresentam importantes conhecimentos sobre processos de convecção do manto em escala reduzida e suas possíveis conexões com o vulcanismo e o surgimento de montanhas na superfície da Terra”.

Uma goteira litosférica pode ser visualizada como mel que pinga de uma colher, onde uma bolha litosférica inicial é seguida por uma longa cauda de material.

Quando uma massa pequena de alta densidade está inse­rida próximo da base da crosta e a área é aquecida, o pe­da­ço de alta densidade fica mais pesado do que a área em torno dele e começa a afundar. Enquanto ele pinga, o ma­te­rial na litosfera começa a fluir para o espaço vazio criado.

Imagens sísmicas da estrutura do manto debaixo da região deram mais indícios, mostrando uma grande massa cilín­drica com 100 km de diâmetro e 500
km de altura.

Fouch admite: “Como regra geral, eu nunca fui a favor da existência de goteiras, desde meus primeiros dias como cientista. A ideia de uma goteira litosférica já foi usada várias vezes para explicar coisas como vul­ca­nismo, elevação da superfície e depressão da superfície, mas nunca se conse­guiu confirmar sua existência – e, até agora, ninguém tinha flagrado uma goteira ‘no ato’, por assim dizer”.

Inicialmente, a equipe pensou que nenhum sinal visível aparecia na superfície.

“Nós imaginamos como se podia ter algo como uma goteira, que engole material para dentro dela, enquanto a superfície da área inteira estava se esticando”, diz Fouch.

“Mas acontece que há uma área logo acima da goteira, de fato a única área assim na Grande Bacia, que está atualmente passando por uma contração. A des­co­berta de uma goteira por John está, portanto, dizendo aos geologistas que desenvolvam um novo paradigma para a evolução da Grande Bacia”.

Os cientistas estavam cientes, já há algum tempo, da contração, mas ainda vinham discutindo sobre sua causa.

Quando se forma uma goteira, o material em torno é sugado para dentro dela; isso significa que a superfície deveria estar se contraindo na direção do centro da bacia. Já que uma contração é uma consequência esperada para uma goteira, uma goteira litosférica pode muito bem ser a resposta para o que se tem observado na Grande Bacia.

“Muitos na comunidade científica pensavam que não poderia ser uma goteira por­que não havia qualquer mudança na elevação ou outra manifestação na superfície, e as goteiras sempre foram historicamente associadas com grande mudanças na superfície”, explica West.

“Mas essas características não são necessárias para termos uma goteira. Sob certas condições, tais como na Grande Bacia, podem se formar goteiras com poucas ou nenhuma mudança correspondente na superfície, nem atividade vulcânica”.

Todos os modelos numéricos computados pela equipe sugerem que a goteira não vai fazer com que as coisas afundem ou emerjam subitamente, nem causar um monte de terremotos.

Provavelmente haverá pouco ou nenhum impacto para as pessoas que vivem sobre a goteira. A equipe acredita que a goteira é um processo transiente que começou a uns 15 a 20 milhões de anos atrás e que só recentemente se des­tacou da placa que o cobre. 

“Essa descoberta não seria possível sem a incrível quantidade de dados sísmicos capturados pela Rede Transportável (Transportable Array = TA) da EarthScope que passou pelo Oeste dos Estados Unidos”, afirma West.

“Nós tivemos acesso a dados vindos de umas poucas estações de longo prazo na região, mas os excelentes dados e o espaçamento de 75 km dos nodos da TA são o que tornaram esses resultados possíveis”.

Fouch diz que este é um excelente exemplo de “ciência em ação”.

“Nós fomos sem esperar por coisa alguma. Em lugar de nada, voltamos com uma hipótse que não é nada que tenha sido proposto por alguém anteriormente para essa área, e, então, testamos a hipótese com tantos tipos de dados diferentes quanto pudemos encontrar”.

“Em todos os casos, até agora, ela se manteve. Nós estamos ansiosos para ver como essa descoberta vai desempenhar um papel no desenvolvimento de novas ideias sobre a história geológica do Oeste dos Estados Unidos”.