Manto terrestre influencia superfície com ‘forças invisíveis’, diz estudo

O movimento das placas tectônicas molda características da superfície do planeta Terra. Mas não são apenas as placas que influenciam a topografia do planeta – o manto terrestre exerce sua influência sutil. E, num estudo divulgado recentemente, pesquisadores investigaram como o manto afeta a topografia.

A influência do manto terrestre na topografia, em quatro pontos:

• O movimento das placas tectônicas é responsável por características como cadeias de montanhas, fossas e cristas oceânicas. Contudo, o manto terrestre também desempenha um papel na modelagem da topografia da Terra, influenciando áreas até mesmo distantes das bordas das placas tectônicas, gerando a chamada topografia residual;
• Para aprofundar o entendimento sobre como o manto afeta a topografia da Terra, pesquisadores desenvolveram dois bancos de dados. O primeiro reúne 26.725 medições da espessura da crosta terrestre, enquanto o segundo compila dados laboratoriais sobre a velocidade sísmica em diferentes condições de temperatura, densidade e pressão;
• A pesquisa identificou que variações na temperatura e composição química do manto podem provocar elevações e bacias na superfície da Terra, independentes das atividades nas bordas das placas. Essas características podem se estender por centenas a milhares de quilômetros e variar até dois quilômetros de altura;
• A análise revelou que as formações topográficas geradas pelas condições do manto controlam processos geológicos significativos, como erosão e deposição sedimentar. Embora essas características topográficas se desenvolvam lentamente ao longo de milhões de anos, elas têm impacto crucial no modelamento do ambiente geológico e na distribuição de ecossistemas e recursos naturais.

A convergência das placas pode formar cadeias de montanhas ou fossas oceânicas, e sua divergência pode formar cristas oceânicas. Já a influência do manto na topografia pode ser vista mesmo em locais distantes das bordas das placas tectônicas, e é referida como topografia residual.

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No artigo sobre o estudo, publicado no Journal of Geophysical Research: Solid Earth recentemente, os pesquisadores escreveram que esses achados podem ajudar a explicar, por exemplo, a existência de magmatismo encontrado longe das fronteiras das placas.

Caminho para mapear influência do manto terrestre na topografia

Baseando-se em trabalhos anteriores focados nos oceanos, os pesquisadores criaram dois bancos de dados. 

Um compila 26.725 medições da espessura da crosta ao redor do globo – é o maior banco de dados do tipo feito até hoje – junto a estimativas de velocidade sísmica. O outro contém análises laboratoriais da velocidade sísmica como função da temperatura, densidade e pressão. 

Juntas, essas medições ajudaram a separar as influências da crosta na topografia das influências do manto terrestre para identificar a topografia residual.

Como o manto terrestre influencia a superfície do planeta

Os pesquisadores descobriram que diferenças na temperatura e na estrutura química do manto podem causar elevações e bacias na paisagem, distintas daquelas que se formam nas bordas das placas tectônicas. 

Essas características podem subir ou descer até dois quilômetros e se estender por centenas a milhares de quilômetros – tudo no interior das placas. 

Algumas das maiores elevações (cerca de dois quilômetros), que se acredita corresponder a locais onde o manto é particularmente quente, podem ser encontradas na região do Afar–Iêmen–Mar Vermelho, oeste da América do Norte e Islândia. 

Algumas das bacias mais profundas (mais profundas que aproximadamente 1,5 quilômetros), onde se acredita que o manto seja mais frio, estão em áreas próximas aos mares Negro, Cáspio e de Aral, bem como na Planície da Europa Oriental. 

Esse padrão de elevações e bacias pode controlar, até certo ponto, os locais onde ocorrem erosão significativa e deposição sedimentar.

Essas características topográficas podem se desenvolver lentamente ao longo de milhões de anos. Mas, ainda assim, controlam importantes processos geológicos. 

O que é manto terrestre?

O manto terrestre é uma camada do nosso planeta. Ela é essencial para os fenômenos geológicos que ocorrem na superfície da Terra.

Essa camada é composta principalmente de rochas e minerais sólidos, predominantemente feitos de silicatos – grupo de minerais que contém silício e oxigênio, junto com magnésio, ferro e outros elementos. 

Apesar de ser sólido, a composição do manto permite que ele se comporte de maneira plástica ao longo de escalas de tempo geológicas. Isso significa que ele pode fluir, embora muito lentamente, sob condições de alta temperatura e pressão.

O manto pode ser dividido em várias regiões com base na profundidade e no comportamento. Confira abaixo:

• Manto superior: Estendendo-se de cerca de 35 quilômetros abaixo da superfície da Terra até uma profundidade de aproximadamente 410 quilômetros, faz parte do que é chamado de litosfera (que inclui a crosta) e da astenosfera mais maleável abaixo dela. A astenosfera é crucial para os movimentos das placas tectônicas, pois é menos rígida e pode fluir mais facilmente do que as rochas ao redor;
• Zona de transição: Fica entre 410 quilômetros e 660 quilômetros de profundidade. Aqui, mudanças na estrutura mineral levam a uma diferença marcante na densidade das rochas, o que afeta o fluxo e o comportamento dos materiais do manto;
• Manto inferior: Estendendo-se da zona de transição até cerca de 2,9 mil quilômetros (próximo à fronteira entre o núcleo e o manto), é mais quente e sofre pressões maiores, mas permanece sólido. Os materiais aqui são mais comprimidos e, portanto, menos propensos a fluir comparados com aqueles no manto superior.

O manto é um grande condutor de calor dentro da Terra. Isso porque transfere calor do núcleo para o exterior por meio de convecção. 

O processo de convecção ocorre no manto quando material mais quente e menos denso sobe, esfria à medida que se aproxima da superfície e então afunda novamente à medida que se torna mais denso. 

Essas correntes de convecção impulsionam o movimento das placas tectônicas na superfície.