Um novo estudo sugere que a formação de Montanhas, particularmente em zonas de subducção como o sul da Itália, pode ser significativamente influenciada pelo afundamento de uma placa tectônica através do manto da Terra e a mudança resultante no fluxo do manto, ao contrário da suposição tradicional de crostas amassadas e espessas. Fornece uma compreensão mais sofisticada do processo de construção da montanha.
Uma nova pesquisa da Colorado State University fornece respostas sobre como e por que as montanhas estão enterradas mais profundamente do que se pensava.
“A construção de montanhas é um processo fundamental do comportamento da Terra”, disse Sean Gallen, principal autor e professor assistente de geociências da CSU, “e este estudo sugere que podemos não entendê-lo tão bem quanto pensávamos”.
Gallen e sua equipe criaram novos conjuntos de dados e métodos para usar paisagens na reconstrução de extensas histórias de construção de montanhas no sul da Itália. Sua abordagem única levou a resultados que Gallen descreve como “confusos”.
Em zonas de subducção como a da Calábria, no sul da Itália, uma placa tectônica mergulha sob outra placa. Acredita-se que as montanhas nessas áreas foram formadas pelo desmoronamento e espessamento da crosta terrestre.
A equipe combinou medições cobrindo escalas de tempo geológicas curtas e longas, de milhares de anos a dezenas de milhões de anos. Como um “gravador geológico” da história tectônica, a paisagem preenchia o resto.
Paisagem da Calábria com vista para o Mar Tirreno com um terraço à beira-mar em primeiro plano (superfície plana). Crédito: Sean Gallen
“No sul da Itália, a paisagem é na verdade a ponte entre esses diferentes métodos que costumamos usar”, disse Gallen.
As partes planas e de alta altitude da paisagem ao longo do “dedo do pé” da península italiana representam uma época em que a formação de montanhas era lenta e uma transição íngreme abaixo marca uma rápida aceleração. Essas pistas na paisagem permitiram aos pesquisadores criar um registro contínuo e de longo prazo da elevação da rocha, o registro mais longo e completo desse tipo.
“Esperávamos uma correlação entre a taxa na qual a placa subduz abaixo da outra placa ao longo do tempo e nossa história de elevação de rochas, mas não vemos isso”, disse Gallen.
O enrugamento e o espessamento da crosta parecem ser secundários a outro processo na formação das montanhas da Calábria. Os dados indicam que a subsidência da placa inferior através do manto e sua modificação do campo de fluxo do manto é o principal fator no soerguimento da rocha.
Graduados da CSU coletam amostras de rocha para termocronologia na Calábria, Itália. A partir da esquerda: Nikki Seymour, coautora do estudo, Johanna Eidmann e Eyal Marder. Crédito: Sean Gallen
“Os resultados sugerem que a maneira típica como olhamos para a mineração não se aplica ao sul da Itália”, disse Gallen. “Parece ser controlado por coisas muito mais profundas no sistema terrestre. Esse comportamento foi observado em modelos, mas nunca na natureza. Esta é a primeira vez que pensamos tê-lo observado.”
Gallen advertiu que são necessários mais dados para confirmar se sua interpretação está correta, mas que é apoiada por modelos numéricos existentes. Os cientistas já ligaram a altura da montanha às interações das placas tectônicas dentro do manto que flui plasticamente, mas esta pesquisa mostra pela primeira vez que esse mecanismo é a força dominante na formação de montanhas em zonas de subducção.
“As gravações que produzimos indicam que os sinais das profundezas da Terra parecem dominar o que está acontecendo na superfície”, disse Gallen. “Trabalho no Mediterrâneo há 15 anos e este resultado mudou fundamentalmente minha atitude em relação a essas zonas de subducção.”
Paisagem da Calábria com vista para o Mar Tirreno com um terraço à beira-mar em primeiro plano (superfície plana). Crédito: Sean Gallen
Pesquisa transformadora e transparente
As novas técnicas desenvolvidas para este estudo representam um avanço na geração de histórias de soerguimento de rochas de longo prazo.
A equipe criou uma estrutura unificada com base em uma coleção de medições geomorfológicas padrão – termocronologia, nuclídeos cosmogênicos, perfis de fluxo de leito rochoso e o registro de níveis do mar passados encontrados em terraços marinhos. A nova abordagem vai mais longe do que outros métodos e usa diferentes conjuntos de dados para restringir a modelagem de uma maneira única.
O método é melhor aplicado a sistemas ativos onde a paisagem moderna oferece pistas para sua história. Quanto mais atrás no tempo geológico um sistema estiver ativo, mais difícil será reconstruir com segurança sua história.
Software desenvolvido para o estudo, publicado na
