A última grande era glacial da Terra, conhecida como Glaciação Quaternay, começou cerca de 3,2 milhões de anos atrás. Esse período foi caracterizado pela expansão das calotas de gelo da Antártica e da Groenlândia, bem como pela flutuação da calota de gelo Laurentiana, que cobriu a maior parte do Canadá e dos Estados Unidos. O recuo dessa geleira é responsável pela criação de milhões de massas de água em pé na América do Norte, incluindo os Grandes Lagos.
Embora as causas das eras glaciais tenham sido atribuídas a uma combinação de ciclos astronômicos, condições atmosféricas, correntes oceânicas e placas tectônicas, falta uma explicação completa até o momento. No entanto, de acordo com as novas descobertas de uma equipe de geofísicos da Rice University, a última era glacial da Terra pode ter sido causada por mudanças na Terra em relação ao seu eixo de rotação, o que fez com que seus pólos vagassem.
Este estudo foi conduzido por Daniel Woodworth e Richard G. Gordon - um estudante de graduação e o W.M. Keck Professor de Ciências Ambientais e Planetárias da Universidade Rice, respectivamente - e apareceu recentemente na revista Cartas de Pesquisa Geofísica. Para o bem de seu estudo, apoiado pela National Science Foundation (NSF), Woodworth e Gordon analisaram evidências geofísicas do Oceano Pacífico.
Isso incluiu assinaturas fósseis de sedimentos oceânicos profundos, a assinatura magnética da crosta oceânica e a posição do “ponto quente” do manto que criou as ilhas havaianas. A partir disso, a equipe deduziu que, nos últimos 12 milhões de anos, a Terra experimentou "verdadeira caminhada polar" - um fenômeno em que o planeta mudou em relação ao seu eixo de rotação.
Quando isso ocorre, os locais dos pólos norte e sul mudam (ou vagam). Nesse caso, a Groenlândia se moveu o suficiente para o pólo norte para iniciar a última era glacial. Como Woodworth explicou em um comunicado à imprensa da Universidade Rice:
“O ponto quente do Havaí foi fixado, em relação ao eixo de rotação, de cerca de 48 milhões de anos atrás a cerca de 12 milhões de anos atrás, mas foi fixado em uma latitude mais ao norte do que a que encontramos hoje. Ao comparar o ponto quente do Havaí com o resto da Terra, podemos ver que essa mudança de local se refletiu no resto da Terra e se sobrepõe ao movimento das placas tectônicas. Isso nos diz que toda a Terra se moveu, em relação ao eixo de rotação, que interpretamos como uma verdadeira caminhada polar. ”
O trabalho deles baseia-se em dois estudos anteriores de 2017. O primeiro, conduzido por Gordon e pesquisadores de seu próprio laboratório, demonstrou que os pontos quentes se movem lentamente e podem ser usados para definir um quadro de referência global para movimentos de placas. O segundo, realizado por pesquisadores da Universidade de Harvard, foi o primeiro a mostrar uma conexão entre a verdadeira caminhada polar e o início da última era glacial.
Pontos quentes, como o localizado abaixo do Havaí, são regiões vulcânicas onde plumas de magma quente emergem das profundezas do manto. Ao contrário de outras formas de atividade vulcânica, esses pontos não estão localizados nos limites das placas tectônicas. Combinado com o fato de serem mais quentes que o manto circundante, os pontos quentes representam uma espécie de anomalia para os cientistas.
"Estamos tomando esses pontos quentes como rastreadores marcados de plumas que vêm do manto profundo e estamos usando isso como nosso referencial", disse Gordon. "Acreditamos que toda a rede global de pontos de acesso ficou fixa, em relação ao eixo de rotação da Terra, por pelo menos 36 milhões de anos antes dessa mudança".
Como a Terra é um objeto em rotação, sua força centrífuga garante que seja um "esferóide oblato" e não uma esfera perfeita - medindo cerca de 42 km (26 mi) de diâmetro no equador do que de pólo a pólo. De acordo com Woodworth e Gordon, o verdadeiro desvio polar também pode ser o resultado disso, onde a mesma força faz com que depósitos altamente viscosos se acumulem no manto a latitudes distantes do equador. Como Gordon explicou:
"Imagine que você tem xarope muito, muito frio e está colocando em panquecas quentes. Ao servi-lo, você temporariamente tem uma pequena pilha no centro, onde não é achatada instantaneamente devido à viscosidade do xarope frio. Pensamos que as densas anomalias no manto são como aquela pequena pilha temporária, apenas as viscosidades são muito mais altas no manto inferior. Como o xarope, acabará por se deformar, mas leva muito, muito tempo para fazê-lo. ”
Se esses grupos anômalos forem maciços o suficiente, poderão desequilibrar o planeta, fazendo com que ele se desloque gradualmente e aproxime o excesso de massa do equador. Essa redistribuição de massa para um novo equador não alteraria a inclinação do eixo de rotação da Terra, mas alteraria os pontos na superfície em que o eixo de rotação emerge (também conhecido como polos).
Embora a mudança que eles medissem fosse de apenas cerca de 3%, teria o efeito de mover o manto da Terra. Enquanto o manto sob as partes tropicais do Pacífico se moveria para o sul, a Groenlândia e partes da Europa e América do Norte teriam se mudado para o norte. Essa mudança resultaria em temperaturas mais baixas nesses últimos locais, o que poderia ter desencadeado a última era glacial.
De acordo com Woodworth, os dados do hot spot do Havaí fornecem algumas das melhores evidências de que a verdadeira caminhada polar é responsável pela maneira como os pólos da Terra começaram a se mover 12 milhões de anos atrás. No entanto, eles também suspeitam que instâncias passadas de desvio polar possam ser registradas nas assinaturas magnéticas das rochas, que são estudadas por geofísicos para determinar quando o campo magnético da Terra inverteu no passado.
No futuro, Woodworth e Gordon estão trabalhando com colegas para desenvolver suas análises. Além de estendê-lo de 12 milhões de anos atrás para o presente, eles também querem estendê-lo ainda mais no passado, além da data de início de 48 milhões de anos que eles usaram para este estudo. O resultado disso pode ser uma compreensão mais refinada de como a história geológica da Terra, suas eras glaciais e a evolução da vida estão interconectadas.
