A Terra está perdendo parte de sua crosta, e agora os cientistas têm uma nova pista sobre o que culpar: muitas geleiras.
Quase 720 milhões de anos atrás, a Terra estava envolta em gelo global, uma era conhecida como Terra Bola de Neve. A moagem dessas camadas de gelo em todo o mundo pode ter escavado entre 1,8 e 3 milhas (3 e 5 quilômetros) de crosta nos oceanos, relataram pesquisadores em 31 de dezembro. Lá, as placas tectônicas a trituraram de volta à quente camada intermediária da Terra, o manto, a reciclagem. em novo rock.
Se os cientistas estiverem certos, Snowball Earth explica uma característica muito estranha da geologia chamada Grande Inconformidade. Visto em todo o mundo, essa inconformidade refere-se a uma camada em que rochas sedimentares foram depositadas no topo da rocha mais antiga do subsolo da crosta. Estranhamente, faltam centenas de milhões de anos de camadas sedimentares entre este porão ígnea ou metamórfica e as rochas sedimentares preservadas mais antigas. No Grand Canyon, por exemplo, faltam 1,2 bilhão de anos de rochas impressionantes.
Mistério mineral
C. Brenhin Keller, geocronologista da Universidade da Califórnia, Berkeley, não estava tentando explicar a Grande Inconformidade quando lançou sua pesquisa sobre zircões, minerais tão resistentes e resistentes que sobrevivem por mais tempo do que qualquer outra parte da crosta. na terra. Os zircões mais antigos têm 4,4 bilhões de anos, apenas 165 milhões de anos mais jovens que o próprio planeta.
Como os zircões podem sobreviver a praticamente qualquer coisa, eles mantêm registros da crosta terrestre, mesmo quando são derretidos, remixados e reciclados no manto para formar novas rochas. Keller e sua equipe coletaram dados sobre cerca de 34.000 zircões, concentrando-se nos valores de determinados isótopos, ou variantes moleculares, chamados hafnium-176 e hafnium-177.
O háfnio-176 é um isótopo do elemento metálico prateado háfnio que se forma durante a decomposição radioativa do lutécio, outro elemento prateado. O lutécio tende a permanecer dentro do manto, em vez de se incorporar ao magma e atirar na crosta através de erupções vulcânicas, disse Keller à Live Science. Como resultado, o manto é particularmente rico em lutécio e, portanto, também é rico no háfnio-176 que se forma à medida que o lutécio decai. A crosta, em comparação, é mais rica em outro isótopo de háfnio, háfnio-177. Por esse motivo, a proporção de háfnio-176 para háfnio-177 em um zircão pode dizer aos pesquisadores se esse zircão se formou a partir de magma que se originou no manto - ou de magma que foi reciclado com o derretimento da crosta antiga.
Crosta reciclada
Para surpresa de Keller e seus colegas, as proporções no zircão revelaram que uma grande quantidade de crosta antiga havia sido reciclada e transformada em remessa para criar novos zircões, e tudo de uma vez. Foi "realmente dramático", disse Keller.
"Se você quiser fazer isso em escala global, precisará aquecer bastante a crosta e transformá-la em um novo magma", disse ele.
Para fazer isso rapidamente, muita crosta teria que derreter rapidamente na crosta inferior, disse Keller, ou teria que ser empurrada para o manto no fundo do mar em um processo chamado subducção. Felizmente, viajar pela água deixa um conjunto específico de impressões digitais moleculares nas moléculas de oxigênio dos zircões, para que Keller e sua equipe pudessem verificar se os zircões (e as rochas que antes os hospedavam) haviam feito uma viagem aquática. Acontece que eles tinham.
Uma história estava surgindo: enormes quantidades de crosta, repentinamente transferidas para as zonas de subducção oceânica para serem trituradas de volta ao manto. Mas se toda essa crosta se movesse para o oceano, alguém provavelmente deveria ter notado a erosão, disse Keller.
"E, de fato, temos - na Grande Inconformidade", disse ele.
Limpo
Keller admite que essa é uma reivindicação extraordinária e exigirá evidências extraordinárias. Ele e seus colegas deram um passo no sentido de fornecer algumas dessas evidências observando outra linha de pesquisa sobre crateras de impacto. Cerca de 700 milhões de anos atrás, eles descobriram, as crateras de impacto da Terra foram quase limpas. Apenas duas grandes crateras, a bacia de Sudbury no Canadá e a cratera Vredefort na África do Sul, são anteriores à Snowball Earth - e essas crateras eram incrivelmente enormes, originalmente medindo 150 km e 300 km de diâmetro, respectivamente. Eles foram corroídos para uma fração do tamanho original.
Keller e sua equipe pensam que as geleiras da Snowball Earth limparam todas as outras crateras de impacto, raspando um pouco o topo de Sudbury e Vredefort também. Pelos seus cálculos, uma média de 1,8 a 3 milhas verticais (3 e 5 km) de crosta foi raspada pelas camadas de gelo da Snowball Earth por mais de 64 milhões de anos. Em alguns pontos, disse Keller, a perda foi maior e, em outros, nenhuma crosta foi perdida.
O gelo teria que raspar apenas uma média de 0,0225 mm (0,0225 mm) de terra e remover a crosta todos os anos para realizar esse feito, disse Keller. Isso é fácil mesmo para as geleiras modernas, disse ele. Atualmente, as taxas de erosão para as camadas de gelo continentais variam de 0,004 a 0,19 polegadas (0,1 a 4,8 mm), com geleiras íngremes nas montanhas movendo cerca de 100 mm de rocha e sujeira anualmente.
Os cientistas já consideravam as geleiras uma possível causa da Grande Inconformidade, mas a idéia havia sido largamente abandonada, disse Keller. Um artigo de 1973 sobre a idéia do geólogo da Universidade da Carolina do Norte William White não conseguiu citar uma única citação de outros pesquisadores. Outras teorias incluem o impossível (marés gigantes que limparam a terra, mas teriam exigido que a lua se formasse bilhões de anos depois do que realmente fazia) e o mais razoável (a elevação e a subseqüente intemperização de um supercontinente maciço).
É possível que a elevação e as geleiras tenham desempenhado um papel importante na remoção de quilômetros de crosta, disse Keller. Em 2013, os pesquisadores descobriram que as rochas da era da Terra dos Snowball capturaram e armazenaram dióxido de carbono da atmosfera, talvez porque o clima extremo tenha tornado as rochas particularmente porosas. Essa captura de dióxido de carbono poderia ter provocado o resfriamento global, o outro lado do aquecimento global ocorrendo nos tempos modernos devido à queima de combustíveis fósseis. O resfriamento poderia ter levado a um clima gelado global, e as geleiras resultantes poderiam ter acelerado ainda mais a erosão.
Keller e sua equipe estão trabalhando para obter financiamento para testar as profundas rochas subterrâneas sob a Grande Inconformidade para descobrir quando elas foram levantadas para a superfície. Desvendar o momento da elevação e da glaciação, disse ele, poderia ajudar a esclarecer o que desencadeou a Terra de Bola de Neve - e o que é em última instância responsável pelo desaparecimento da crosta terrestre.
Nota do editor: este artigo foi atualizado para indicar que a lua precisaria se formar "mais tarde" e não "mais cedo", como havia sido declarado, a fim de apoiar uma teoria gigante das marés para explicar as camadas ausentes.
