Placas tectônicas, a grande descoberta que permitiu responder intrigantes mistérios da natureza

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Dan McKenzie: os jovens cientistas dos anos 1960 buscaram respostas para perguntas que intrigavam as gerações anteriores | Foto: The Geological Archive, Mckenzie Archive)

O que você colocaria na lista das maiores descobertas científicas do século 20? Teoria da Relatividade Geral? Mecânica Quântica? Alguma coisa na área da genética, talvez?

Algo que definitivamente deveria estar entre as menções de todos é a descoberta das placas tectônicas – a descrição de como a “capa” externa rígida do nosso planeta (litosfera) se move e recicla.

Essa teoria celebra seu 50º aniversário neste ano, e algumas das pessoas que foram essenciais para criá-la estão em Londres para comemorar a data em uma conferência especial na The Geological Society (Sociedade Geológica de Londres).

As melhores ideias da ciência não são apenas simplesmente brilhantes – elas também têm um poder extraordinário para responder muitas questões da natureza. E as placas tectônicas são um excelente exemplo disso.

Elas nos explicam por que os Himalaias são tão altos; por que o México sofre tanto com terremotos; por que a Austrália desenvolveu um grupo diverso de marsupiais; por que a Antártica teve um congelamento profundo.

Mas quando você está no interior da bolha, tentando juntar todos os pedaços de prova em uma narrativa coerente, a solução parece muito longe do óbvio.

artigo de McKenzie publicado na Nature
Image captionArtigo “O Pacífico Norte: Um Exemplo de Placas Tectônicas em uma Esfera” foi publicado na Nature em 1967

“Nós não tínhamos ideia sobre qual era a causa dos terremotos e vulcões ou sobre qualquer coisa assim”, lembra Dan McKenzie, um dos pioneiros nos estudos e descobertas sobre as placas tectônicas.

McKenzie é lembrado hoje como um dos arquitetos da teoria moderna das placas tectônicas.

Em 1967, ele publicou um artigo na revista científica Nature chamado “O Pacífico Norte: Um Exemplo de Placas Tectônicas em uma Esfera”, ao lado de Robert Parker, outro estudante da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, à época.

Esse material desencadeou uma série de descobertas sobre como o chão do oceano naquela parte do planeta era capaz de se mover mais ou menos como uma pedra de pavimento curva, propiciando a formação de terremotos nas partes onde ele interagia com outras placas sólidas de rocha que cobriam a Terra.

Apesar de ser visto como um ponto de inflexão nas descobertas científicas sobre esse assunto, tratou-se apenas de uma parte de um longo período de pesquisas, que envolveu cientistas bastante comprometidos mergulhando no tema entre 1966 e 1968.

Mapa das placas tectônicas

Antecedentes

A história remete a 1915, com Alfred Wegener, explorador de regiões polares e meteorologista alemão que normalmente associamos com a teoria da deriva continental.

Wegener via que os continentes não estavam estáticos, que devem ter se movido ao longo do tempo e que as costas da América do Sul e da África pareciam ter um bastante suspeito ajuste quase perfeito, como se tivessem sido unidas um dia. Mas ele não conseguiu desenvolver um mecanismo convincente que explicasse esse movimento.

Foi necessário esperar pela Segunda Guerra Mundial terminar e tecnologias que trouxe, como as ecossondas e os magnetômetros.

Desenvolvidas para perseguir submarinos e encontrar minas, essas duas invenções foram usadas com outra função nos tempos de paz: para investigar as propriedades do solo marinho. E foram essas pesquisas que revelaram como as placas são formadas em cristas no meio do oceano e destruídas em suas margens, ao ficarem sob os continentes.

“As placas tectônicas vêm dos oceanos. Foi quando descobrimos os cumes oceânicos, as zonas de subdução e as falhas de transformação, e assim por diante “, disse John Dewey, da Universidade de Oxford, outro cientista que participou das pesquisas. “Na década de 1960, avançou-se bastante nesse conhecimento por meio de expedições oceanográficas.”

“Até aquele período, nós estávamos observando pedaços pequenos da rocha em microscópios, vendo falhas e afloramentos no solo. E de vez em quando nós teríamos sorte o suficiente para encontrar algum componente das placas tectônicas, mas não sabíamos que eram placas tectônicas porque não tínhamos os oceanos. Sem os oceanos, você não tem nada”, disse à BBC.

Uma das observações principais nesse sentido foi sobre como o solo marinho se espalhou – o processo que cria novas cristas e dorsais oceânicas formadas a partir da ascensão do magma.

Conforme a rocha esfria e vai se distanciando da dorsal, ela prende seus minerais na direção do campo magnético da Terra. E conforme esse campo é invertido, como acontece a cada centenas de milhares de anos, isso acontece também com a polaridade das rochas, que apresentam um padrão listrado, como o de uma zebra, que atravessa navios de pesquisa e seus magnetômetros.

Monopólio

Em 1967, todos os caminhos levavam para a conferência da União Geofísica Americana.

Boa parte dos 70 trabalhos apresentados lá eram sobre expansão do solo marinho.

Pedido de publicação de artigo na Nature em 1967
Image captionArtigo publicado na Nature deu início a uma série de estudos sobre as placas tectônicas

A narrativa mais coerente que explicaria as placas tectônicas estava prestes a ser descoberta – o artigo de McKenzie foi publicado em dezembro daquele ano. Concomitantemente, outros pesquisadores começaram a expandir o modelo para descrever o comportamento de outras placas.

Quanto ao mecanismo que escapou a Wegener, os cientistas hoje conseguem ver como o peso das placas sobrepostas tem um papel importante na movimentação de todo o sistema – a rocha de baixo parece ter um impulso irrefreável.

Tony Watts, um geólogo presente na Conferência de 50 anos das Placas Tectônicas, explica:

“Nós sabemos que as placas tectônicas mais rápidas, aquelas que se separam de maneira mais rápida, têm superfícies maiores, pedaços maiores de litosfera e estão indo para baixo das fossas oceânicas”, diz.

“Então, parece que essa região chamada fossa oceânica é uma força muito importante e, em geral, costuma ter um impulso maior do que a do dorso oceânico. Claro que tudo está conectado no manto profundo, mas o ’empurrão’ da fossa oceânica parece ser o mais importante.”

Conclusões

Nada é esgotado na ciência. Ainda há um debate grande, por exemplo, sobre quando e como as placas tectônicas começaram na Terra.

A resposta para isso seria: há mais de quatro bilhões de anos, como resultado dos impactos de asteroides, conforme argumentou um artigo recente da publicação científica Nature Geoscience.

Rochas magnetizadas
Image captionO padrão listrado de rocha magnetizada espalhando-se na Cordilheira do Atlântico Médio | Imagem: WDMAM

Hoje em dia, temos ferramentas extraordinárias, como GPS e interferometria de radar de satélite, que nos permitem assistir à marcha das placas milímetro por milímetro. Ainda mais importante é a técnica da tomografia sísmica, que usa os sinais de terremotos para construir visualizações em 3D de superfícies de rocha afundadas.

“As placas tectônicas foram uma revolução. Sou um geólogo e posso dizer isso”, afirmou Tony Watts. “Olhando para trás, a história da geologia é bem longa. A Sociedade Geológica foi fundada em 1807, então as placas tectônicas vieram bem tarde nessa história. Mas elas precisavam das tecnologias certas e de um grupo de pesquisadores de grandes instituições para aparecerem.”

Ilustração das rochas oceânicas
Image captionA nova rocha oceânica é formada em cumes/dorsais centrais (seta vermelha). Isso leva ao espalhamento do fundo do mar (setas amarelas) e ao distanciamento dos continentes: à dir., há uma margem ativa do continente, onde a rocha oceânica desce para o interior da Terra

“Outra coisa importante para lembrar é quão jovens esses pesquisadores eram. Dan McKenzie tinha acabado de terminar sua tese de pós-doutorado.”

A Sociedade Geológica de Londres criou um site que arquiva boa parte das informações sobre a teoria das placas tectônicas e as descobertas de Dan McKenzie (em inglês): https://www.mckenziearchive.org

Placas tectônicas em 3D
Image captionOs cientistas agora usam ondas sísmicas para fazer visualizações em 3D das placas | Imagem: Karin Sigloch

Fonte: http://www.bbc.com/portuguese/internacional-41976608