Conteúdo:
Objetivo: Entender os processos de separação dos continentes terrestres por meio da teoria da deriva continental e tectônica de placas.
Agora é com você!
Você já reparou que o contorno do litoral da América do Sul parece encaixar como uma peça de quebra-cabeça no litoral da África? Ou já sentiu falar de um terremoto acontecendo do outro lado do mundo?
Anote em seu caderno: na sua opinião, os continentes sempre estiveram parados, exatamente onde estão hoje, ou será que eles se movem? Guarde sua resposta, vamos retomá-la ao final da aula.
Introdução
Na aula passada, conhecemos um pouco mais sobre a história do Planeta Terra, sua formação através das eras geológicas e as características principais de suas camadas internas.
Na aula de hoje, veremos a dinâmica da litosfera e como os continentes se movimentam através das placas tectônicas.
Esta aula responde a uma pergunta que intrigou cientistas por séculos: os continentes que conhecemos hoje sempre estiveram onde estão, ou eles se deslocam lentamente pela superfície da Terra, e como foi possível provar isso?
Ao final, você será capaz de reconhecer como funciona a defesa de uma hipótese científica, os tipos de falhas tectônicas e a influência do movimento de convecção do interior do Planeta na superfície terrestre.
Uma descoberta científica importante sobre o Planeta Terra
Toda ciência é definida por seus métodos e seus objetos. O objeto da Geologia é o Planeta Terra e suas dinâmicas.
Tudo começa com um problema a ser resolvido, um espírito com curiosidade sobre como os fenômenos funcionam, muitas tentativas e erros, e comprovações com base em fatos.
No caso do movimento dos continentes, há pouco tempo, na década de 1960, a teoria das placas tectônicas revolucionou o conhecimento até então produzido sobre a Terra.
Essa teoria descreve o movimento dos continentes, as forças responsáveis pela formação das montanhas, vulcões e outros fenômenos relativos à dinâmica da litosfera.
Mas quando começou a construção dessa teoria?
Da observação do contorno dos continentes às primeiras hipóteses sobre o movimento das placas litosféricas
Hoje sabemos que a litosfera é composta por cerca de doze placas tectônicas, que estão em movimento, deslocando-se, chocando-se ou deslizando umas sobre as outras na astenosfera, camada superior do Manto terrestre.
A confirmação da hipótese da deriva continental demorou vários séculos. Provar que os continentes estão em movimento não é uma tarefa fácil.
No final do século XVI, o cartógrafo Abraham Ortelius publicou o Theatrum Orbis Terrarum (Teatro do Globo Terrestre), considerado o primeiro atlas moderno.
Fonte: Wikipédia.
Os cientistas então já afirmavam que os contornos da América do Sul e da África possuíam um encaixe perfeito, sugerindo que tivessem formado, no passado, um único continente.
No século XVIII, Benjamim Franklin se intrigava com os fluidos abaixo da crosta terrestre e afirmava que a superfície da Terra seria como uma casca capaz de ser quebrada pelos movimentos desses fluidos sobre os quais repousa.
No século XIX, o geólogo austríaco Eduard Suess defendeu a hipótese de que os continentes da porção Sul do globo (meridional) já haviam formado um único continente, chamado de Gondwana.
Somente no início do século XX um meteorologista alemão, Alfred Wegener, após ler um artigo sobre fósseis semelhantes encontrados na África e na América do Sul, decidiu retomar a hipótese da deriva continental. Ele publicou um livro chamado "A origem dos continentes e oceanos" em 1913, no qual defende seus argumentos com algumas evidências:
- O encaixe do litoral da África no contorno do litoral da América (Evidência Morfológica). Os continentes se encaixariam como em um quebra-cabeças, tanto na América do Sul e África quanto na América do Norte e Europa.
- A formação geológica e os tipos de rochas semelhantes também nesses dois continentes (Evidência Litológica).
Fonte: Press (2006, p.48, adaptado).
- A ocorrência dos mesmos tipos de climas nos dois continentes (Evidência Paleoclimática). Depósitos relacionados a geleiras que existiam há 300 milhões de anos foram encontrados na América do Sul, África, Índia e Austrália. A existência de uma única geleira poderia explicar todos esses depósitos; até mesmo recifes de algas coralíneas, datados do Paleozoico, foram encontrados no Círculo Polar Ártico, sendo que esses corais são peculiares do Equador.
- A existência de fósseis de animais nos dois continentes, África e América (Evidência Paleontológica). A foto abaixo destaca o réptil Mesossauro, encontrado no sul do Brasil (recentemente, na cidade de Três Lagoas, em Santa Catarina, foi descoberto um exemplar), também encontrado na África. Mesmo se o Mesossauro pudesse cruzar oceanos nadando, ele teria chegado a outros lugares, o que não ocorreu. Isso sugere que os continentes estavam unidos.
Fonte: Press (2006, p.49).
Quais são as forças que movimentam os continentes?
As evidências estudadas por Wegener o ajudaram a provar que um dia existiu um supercontinente, que ele chamou de Pangeia (do grego "todas as terras").
Entretanto, o meteorologista alemão não conseguiu convencer os cientistas sobre quais forças empurravam os continentes. Após anos de debate, os físicos convenceram os geólogos de que as camadas da Terra eram muito pesadas para que a deriva continental acontecesse.
Wegener faleceu em uma expedição na Groenlândia em 1930, antes que pudesse provar sua descoberta. Devido à falta de tecnologia, ele não conseguiu explicar o que causava a fragmentação dos continentes. Ele chegou a afirmar que os continentes eram arrastados pelas marés e pela força gravitacional da Lua. Assim, sua hipótese foi esquecida por muitos anos.
Um grande fato após a Segunda Guerra Mundial iria mudar essa história. Trabalhos com sonares e o mapeamento do assoalho oceânico, sobretudo para procurar submarinos submersos e riquezas minerais, permitiram a descoberta de vales, verdadeiras montanhas e fendas na crosta debaixo d'água, a chamada Dorsal Meso-oceânica. Os terremotos ocorriam próximos a essa fenda, e um novo fundo oceânico se formava pela ascensão (elevação) de uma nova crosta quente nessas fissuras.
Fonte: Pinterest. Dorsal Mesoatlântica.
Dois cientistas americanos, Hess e Dietz, propuseram em 1962 que a crosta no meio do Atlântico era formada por fendas (rifts) e explicaram como os continentes poderiam se separar. Após outras pesquisas, descobriu-se que a crosta surgia em um local e era destruída ou fundida em outra parte do manto. As respostas só podiam estar nas diferenças de temperatura do Manto, ou seja, nas correntes de convecção. No final da década de 1960, as evidências eram tão robustas que foram aceitas por todos os geocientistas.
Correntes de convecção
Nas regiões profundas do manto, as temperaturas são mais elevadas, o que provoca a ascendência dos materiais em direção às áreas próximas da litosfera. Esses materiais, ao chegarem perto da crosta, se resfriam e mergulham novamente para o interior do manto. Essas são as correntes de convecção, mostradas na imagem abaixo, que movimentam lentamente as placas tectônicas, as quais formam a crosta terrestre.
Nesse sentido, a deriva continental e a expansão do assoalho oceânico seriam uma consequência das correntes de convecção. Veja a ilustração abaixo:
Fonte: Moreira e Sene (2016, p.115).
QUESTÃO PRÁTICA
Por que Alfred Wegener foi esquecido e até mesmo ridicularizado pela comunidade científica no início do século XX?
As Placas Tectônicas e seus limites
A teoria das placas tectônicas surge para responder às questões deixadas pela teoria da deriva continental. Hoje sabemos que a litosfera está fragmentada em placas, e estas deslizam devido à movimentação das correntes de convecção no interior da Terra.
O mapeamento do assoalho oceânico foi uma grande contribuição para o conhecimento sobre a superfície terrestre. As placas são rígidas e flutuam sobre o manto.
A importância do estudo das placas tectônicas está relacionada, dentre outras coisas, à compreensão da formação das altas cadeias montanhosas e dos abalos sísmicos (terremotos e maremotos, assunto que veremos nas próximas aulas). Esses fenômenos estão ligados intimamente ao choque entre as placas.
Fonte: VESENTINI (2013).
Há mais de 50 placas tectônicas. As principais são:
As principais placas tectônicas:
- Placa Euroasiática, predominantemente continental, apesar de incluir parte do Atlântico Norte;
- Placa Africana, que inclui a África e parte do Atlântico Sul;
- Placa Norte-Americana, que abrange parte do Atlântico Norte e quase toda a América do Norte;
- Placa Sul-Americana, que inclui a América do Sul e parte do Atlântico Sul;
- Placa Antártica, que inclui o continente antártico e uma imensa área oceânica;
- Placa Indo-Australiana, que abrange boa parte do oceano Índico e da Oceania;
- Placa do Pacífico, predominantemente oceânica;
- Placa de Nazca, a oeste da América do Sul, predominantemente oceânica.
Fonte: VESENTINI (2013, p.217).
As maiores são as placas do Pacífico e a Norte-Americana. Há placas pequenas, como a de Juan de Fuca, encravada no noroeste dos Estados Unidos, e a Placa Anatoliana, que inclui a maior parte da Turquia.
É nos limites entre as placas que ocorrem os principais fenômenos naturais da crosta, como terremotos, vulcões, formação de montanhas, rifts, entre outros, dependendo da interação entre os limites. Os limites podem ser: divergente, convergente e transformante.
Teste o seu conhecimento!
Assinale todas as alternativas que correspondem às evidências originais da hipótese da Deriva Continental defendidas por Wegener.
Os tipos de limites entre placas tectônicas
Limite divergente
Nos limites divergentes as placas se afastam, e uma nova litosfera é criada. Pode ocorrer tanto entre placas oceânicas quanto entre placas continentais.
Nas placas oceânicas ocorre um movimento de separação de placas nos oceanos, ao longo das cadeias de montanhas no fundo do mar, chamadas de Dorsal Mesoatlântica. A velocidade de afastamento é de 2,5 cm por ano, ou 25 km em 1 milhão de anos.
Fonte: Press (2006, p.54).
Na ilha da Islândia é possível observar diretamente a separação da Placa Norte-americana e da Placa Eurasiana, uma vez que esse país está situado na divisão dessas duas placas.
Fonte: Press (2006, p.54).
O vale em forma de fratura na foto indica que ele foi preenchido com rochas vulcânicas recentes, uma evidência do afastamento dessas placas.
A cadeia de montanhas da Dorsal Mesoatlântica corta o Planeta de Norte a Sul.
Nas placas continentais, há separação por meio de rift (fratura) da crosta, como no Leste africano, formando vales, além do Mar Vermelho e do golfo da Califórnia.
Fonte: Press (2006, p.54).
Segundo os geólogos, esse é um sinal de que essa região vai se separar do continente africano daqui a dezenas de milhões de anos.
Limite convergente
Nesse tipo de limite as placas colidem frontalmente, sendo que uma delas é destruída ou reciclada, retornando ao manto. Podem ocorrer choques nos oceanos, nos continentes e entre continente e oceano.
Colisão entre duas placas oceânicas: uma placa mergulha sobre a outra em um processo chamado de subducção. A placa que está em subducção afunda na astenosfera e é reciclada no manto. No local onde se produz esse fenômeno é criada uma grande fossa de mar profunda, como a Fossa das Marianas, no Oeste do Pacífico, onde o oceano atinge sua maior profundidade, de aproximadamente 10 km.
Fonte: Press (2006, p.52).
Quando uma placa oceânica encontra uma placa continental, a placa oceânica entra em subducção, e um cinturão de montanhas vulcânico é formado na margem da placa continental.
Isso ocorre porque a placa continental é mais leve (menos densa) e não afunda facilmente. Ocorre um enrugamento na borda da placa continental e surge um cinturão de montanhas paralelo à fossa de mar que se formou.
Essa área é propensa a terremotos devido ao choque entre essas placas. A costa oeste da América do Sul, onde a placa Sul-Americana colide com a Placa de Nazca, é uma zona de subducção.
O resultado disso é a formação da cordilheira dos Andes, uma grande cadeia de montanhas paralelas com vulcões ativos, como o Nevado del Ruiz, na Colômbia, que entrou em erupção em 1985 e deixou 25 mil mortos.
Fonte: Press (2006, p.52).
Colisão entre duas placas continentais: aqui não ocorre o processo de subducção, pois as placas continentais possuem a mesma densidade. O resultado é o choque entre placas, como o da Placa Eurasiana e a Placa Indiana, que cria uma crosta com espessura dupla, formando a cordilheira de montanhas mais alta do mundo, o Himalaia, e o planalto do Tibete. Nessas regiões os terremotos são violentos, devido à tensão que há entre as placas continentais.
Fonte: Press (2006, p.52).
Limite transformante
Nos limites transformantes as placas deslizam horizontalmente uma em relação à outra. A placa permanece constante, não é produzida nem destruída.
A falha de San Andreas (Santo André), na Califórnia, EUA, é a mais famosa de todas. Há um deslocamento horizontal entre a Placa do Pacífico e a Placa Norte-Americana. Grandes terremotos, como o que ocorreu em 1906 em São Francisco, podem ocorrer nos limites de placas desse tipo.
Fonte: Britannica (2008 p.23, adaptado).
Na realidade, os limites entre placas tectônicas podem combinar-se entre si. Por exemplo, a Placa Norte-Americana é limitada a Leste pela Dorsal Mesoatlântica, que é uma área de limite divergente; a Oeste pela falha de Santo André e outros limites transformantes; e, finalmente, a Noroeste, por zonas de subducção.
Vulcanismo fora dos limites de placas: os pontos quentes
Nem todo vulcão do planeta está localizado sobre um limite de placas tectônicas. Existem regiões conhecidas como pontos quentes (hotspots), áreas fixas no manto onde uma pluma de magma extremamente quente sobe continuamente em direção à superfície, perfurando a placa por cima dela, independentemente de onde essa placa esteja em relação aos seus limites.
O arquipélago do Havaí é o exemplo mais conhecido desse fenômeno. As ilhas havaianas se formaram no meio da Placa do Pacífico, a milhares de quilômetros de qualquer limite divergente, convergente ou transformante. Como a placa se move lentamente sobre o ponto quente fixo no manto, uma sequência de ilhas vulcânicas foi se formando ao longo de milhões de anos, ficando mais antigas conforme se afastam do ponto ativo atual, onde hoje se localiza o vulcão Kilauea.
Esse tipo de vulcanismo mostra que, embora a teoria das placas tectônicas explique a maior parte da atividade vulcânica e sísmica do planeta, o interior da Terra também produz fenômenos independentes da movimentação das bordas das placas, evidenciando que o manto tem uma dinâmica própria de convecção que ultrapassa os limites já estudados.
Não existe pergunta boba! A Ciência é feita de perguntas!
P: Se os continentes se movem tão devagar, apenas alguns centímetros por ano, como isso pode causar terremotos e formar cordilheiras inteiras?
R: Poucos centímetros por ano parece pouco, mas a Geologia trabalha em escalas de tempo gigantescas. Em 1 milhão de anos, um deslocamento de 2,5 cm por ano já soma 25 km, e a Terra tem 4,5 bilhões de anos de história. Além disso, o movimento não é suave o tempo todo: as placas ficam presas por atrito por décadas ou séculos, acumulando tensão, até que ela se rompe de uma vez, liberando energia na forma de um terremoto. É esse acúmulo lento seguido de liberação súbita que explica fenômenos tão intensos a partir de um movimento tão pequeno.
P: Se a hipótese de Wegener estava certa, por que ele foi ridicularizado, e não os cientistas que duvidaram dele?
R: Porque ciência não é só ter uma boa ideia, é conseguir demonstrar como ela funciona. Wegener reuniu ótimas evidências de que os continentes já estiveram unidos, mas não conseguiu explicar qual força seria capaz de mover blocos de terra tão pesados. Sem essa explicação, os físicos da época consideravam a hipótese impossível fisicamente, mesmo com boas evidências geológicas. Só décadas depois, com a descoberta das correntes de convecção no manto, é que se encontrou o mecanismo que faltava, e a comunidade científica reconheceu que Wegener estava certo.
P: O Havaí fica bem no meio do oceano Pacífico, longe de qualquer limite de placas. Então por que existem vulcões ativos lá?
R: Porque nem todo vulcão depende de um limite de placas para existir. No caso do Havaí, existe um ponto quente fixo no manto, uma espécie de "maçarico" que fica parado enquanto a Placa do Pacífico se move lentamente por cima dele. Isso faz com que, ao longo de milhões de anos, uma cadeia inteira de ilhas vulcânicas seja formada, cada uma mais antiga que a anterior, conforme a placa se afasta do ponto quente. O vulcão ativo hoje, o Kilauea, é apenas o mais recente dessa sequência.
Questões para responder no caderno:
1. Qual é o objeto de estudo da Geologia?
2. Qual teoria revolucionou o conhecimento sobre o movimento dos continentes na década de 1960?
3. Quem foi o primeiro a publicar um atlas moderno e qual foi o nome da obra?
4. Quais foram algumas das evidências usadas por Alfred Wegener para sustentar a hipótese da deriva continental?
5. O que foi descoberto com o uso de sonares após a Segunda Guerra Mundial que ajudou a confirmar a teoria das placas tectônicas?
6. O que são as correntes de convecção e qual o seu papel na teoria das placas tectônicas?
7. O que ocorre nos limites divergentes das placas tectônicas?
8. Quais são os três tipos de limites entre placas tectônicas e o que ocorre em cada um deles?
9. O que são os pontos quentes (hotspots) e por que o arquipélago do Havaí é um exemplo desse fenômeno?
O que mudou no seu olhar
Releia o que você escreveu no início sobre os continentes estarem parados ou em movimento. Agora você sabe que eles realmente se movem, poucos centímetros por ano, empurrados pelas correntes de convecção do manto. Foi essa lenta movimentação que separou a Pangeia nos continentes que conhecemos hoje, e que continua formando montanhas, abrindo oceanos e provocando terremotos.
A história de Wegener também mostra algo importante sobre a própria ciência: ter razão não basta, é preciso conseguir explicar o mecanismo por trás de uma ideia. Ele intuiu corretamente a deriva continental décadas antes de existir tecnologia para prová-la, e só foi reconhecido depois de sua morte.
Resumo dos conceitos: deriva continental (hipótese de Wegener); Pangeia (supercontinente original); correntes de convecção (motor do movimento das placas); Dorsal Meso-oceânica (onde nasce nova crosta); subducção (onde a crosta é reciclada); limites divergente, convergente e transformante; pontos quentes (vulcanismo independente dos limites de placas).
Ficha de Conceitos
0 termos coletados
Antes de finalizar, vamos revisar o que aprendemos!