Fluxo térmico e tectónica de placas

A Terra apresenta-se como um globo extraordinariamente activo e estratificado, nomeadamente, no que respeita a propriedades como a densidade, a rigidez e a composição dos materiais. Desde a sua origem até à actualidade, o dinamismo da Terra tem sido mantido, sobretudo, graças à existência de fluxos contínuos de energia com origem no Sol e na própria Terra. O calor interno da Terra dissipa-se lenta e continuamente, do interior até à superfície, originando um fluxo térmico que apresenta variações na superfície terrestre, como se evidencia na figura 1A.

O soerguimento e o afundamento da litosfera oceânica na astenosfera determinam a profundidade dos oceanos, que tende a ser maior nos locais mais afastados das dorsais oceânicas. Este facto relaciona-se com variações no fluxo térmico ao longo dos fundos oceânicos, que determinam alterações na densidade dos materiais rochosos constituintes da litosfera oceânica. A variação da temperatura, no interior da Terra, em função da profundidade.

 

Explique o modo como a variação do fluxo térmico, ao longo dos fundos oceânicos, poderá justificar a maior profundidade atingida pelos oceanos nas zonas mais afastadas das dorsais.

Calor e morfologia

A primeira observação, certamente a mais simples de quan­tas foram feitas nos oceanos desde a campanha do Challenger, é a da existência de dorsais e de fossas profundas. Segundo a teoria do sea-floor spreading, as dorsais ficam a dever-se à ascensão de matéria quente, por conseguinte dilatada, ao longo da zona de ascensão de matéria mantélica. Expandindo-se para ambos os lados, em contacto permanente com a água do mar a 4°, o fundo contrai-se ao arrefecer, o que significa que a alti­tude dos fundos decresce à/medida que aumenta a distância para as dorsais. Os cálculos mostram ser excelente a concordância entre o perfil previsto em função da contracção térmica e o per­fil batimétrico medido.

As fossas abissais, algumas das quais, como as das Curilas ou de Porto Rico, atingem 10 000 m a 11 000 m, são, pelo con­trário, os locais em que o fundo oceânico mergulha no manto, criando encurvamentos súbitos e relevos negativos abruptos, impedindo o movimento contínuo que sejam preenchidas por sedimentos.

A segunda observação, bastante mais sofisticada na sua medida e conceito, diz respeito à distribuição ao fluxo de calor interno. À medida que se penetra no interior do Globo, verifica-se um aumento da temperatura. Esta realidade é tão sensível que já na Antiguidade os mineiros que trabalhavam nas pro­fundidades tiveram ocasião de a verificar. Como o calor se pro­paga das regiões quentes para as mais frias, é concebível que o calor se propague do interior para a superfície.

 O fluxo de calor é a quantidade de calor proveniente do sub­solo que passa através da unidade de superfície na unidade de tempo. O seu valor absoluto exprime-se em UF, isto é, em microcalorias por centímetro quadrado e por segundo; o fluxo médio à superfície é de l UF, fluxo dez mil vezes menor do que o que recebemos do Sol no período diurno. O que aqui nos inte­ressa, no entanto, não é o seu valor absoluto, mas as suas variações geográficas: o fluxo é dez vezes superior à média nas dor­sais oceânicas e decresce lentamente sobre os flancos. Na óptica da formação da crusta oceânica na zona dos dorsais, é bastante natural que assim seja. O manto ascende sob as dorsais, tra­zendo à superfície matéria muito quente, que se encontra habi­tualmente a várias dezenas de quilómetros de profundidade. Este material liberta uma grande quantidade de calor, do que resulta a anomalia central, mas, ao derivar para ambos os lados da dorsal, dá-se o seu arrefecimento por contacto com a água do mar e o fluxo de calor decresce. A crusta oceânica contrai-se ao arrefecer e a sua altitude diminui.

Tudo se passa como quando se tira um soufflé do forno. Quando sai, encontra-se inchado, de aspecto majestoso, e liberta bastante calor; supo­nhamos que, por diabrura, se lança abruptamente sobre ele um jacto de água fria, arrefecendo-o bruscamente: o soufflé contrai-se e já não produzirá senão um pouco de calor. Este desaire culinário é a imagem simplificada da variação de nível dos fundos oceânicos quando se afastam da dorsal e arrefecem em contacto com a água do mar.

A variação do fluxo de calor e a morfologia submarina são, pois, duas expressões do mesmo fenómeno de arrefecimento. John Sclater e Jean Francheteau, na altura investigadores da Scripps Institution, foram quem melhor analisou e expôs este fenómeno.

Uma consequência espectacular destas manipulações associa­das ao arrefecimento das placas oceânicas é a ligação existente entre velocidade de expansão e morfologia das dorsais. Se uma dorsal tem um índice de expansão reduzido, como acontece no Atlântico Central, o fenómeno de arrefecimento ocorre quando o material quente percorreu só uma pequena distância desde a sua formação na dorsal, atingindo, assim, perto da dorsal, o perfil de equilíbrio térmico, correspondente à menor altitude.

Por outras palavras, quando se verifica um afastamento da dor­sal, passa-se rapidamente de -1000 m a -4500 m. Estas dor­sais possuem, por conseguinte, um relevo acentuado.

Estes dois diagramas, extraídos do trabalho de J. Sclater e J. Francheteau, representam variações medidas do fluxo médio de calor e da altitude com a distância no centro da dorsal. Todos os pontos acertam com as curvas calculadas a partir da hipótese de que a crusta oceânica arrefece em contacto com a água do mar enquanto se vai afastando da dorsal.

Pelo contrário, quando a dorsal é rápida, como a do Pací­fico Leste, o fenómeno que se produz é inverso. A crusta oceâ­nica permanece quente, portanto inchada, enquanto percorre uma distância importante desde a sua criação na dorsal. Os rele­vos desta dorsais são, pois, mais suaves e de grande extensão. Deste modo, a «zona de influência» da dorsal do Pacífico estende-se por mais de 2000 km de um lado e de outro a partir do centro, ao passo que os relevos da dorsal do Atlântico Norte apenas se fazem sentir numa extensão de 1000 km em torno do vale central.

Fonte :

GAVE – Testes Intermédios

Claude Allègre – A Espuma da Terra. Gradiva.

5 respostas a Fluxo térmico e tectónica de placas

  1. Já agora, quando o nosso reactor nuclear tem pequenas explosões (tal como nós assistimos no sol), podemos ter… hot spots (trapps…)? e extinções em massa? e alterações climáticas rápidas?

  2. E temos muito combustível no interior.
    Segundo o John Valley a capa externa arrefeceu mais cedo do que se pensa.
    Uma outra questão é a ideia acho que errada das dorsais serem a força que faz deslocar as placas. Pelo que tenho lido são as zonas de subducção o motor….
    http://www.niu.edu/geology/gsa/UpdateValleyAbstr.pdf

  3. Uma boa questão! Eu penso que aquela ideia de uma Terra infernal durante a fase inicial não corresponde à realidade. Penso que a Terra terá formado uma crosta terrestre bem mais cedo (4,4 Ga). Com esta “camada exterior” o interior terá ficado com calor retido. Como as rochas são más condutoras térmicas….. A análise de zircões parece indicar uma crosta mais cedo do que vem nos manuais.
    Será por aí? Ou o nosso reactor nuclear no núcleo “queima” lentamente?

  4. cefaria diz:

    Já agora, como explica que a Terra, após 4600 milhões de anos de existência e com esta dinâmica de libertação de calor, ainda não tenha arrefecido tanto de modo a que já não tenha calor para alimentar a tectónica de placas?😉

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