Plumas Térmicas

Junho 16, 2010

Quais os argumentos a favor das plumas térmicas?

O valor obtido pelo cálculo da razão hélio-4/hélio-3, em muitos basaltos oceânicos, é utilizado como argumento a favor da existência das plumas térmicas. O hélio-3 é um isótopo considerado primordial, uma vez que a maior parte deste isótopo foi originado na altura da formação do Universo, sendo incorporado aquando da formação do nosso planeta. Este isótopo, que deve existir nos materiais que constituem as camadas mais internas do planeta, não é produzido através da desintegração de qualquer outro isótopo radiactivo, pelo que a sua concentração é aproximadamente constante. O hélio-4 resulta da desintegração radiactiva de outros isótopos, como o urânio e o tório, elementos que se encontram concentrados nas regiões superiores da Terra, acumulando-se no decurso do tempo. Deste modo, quando, numa amostra de um determinado basalto, a razão entre hélio-4/hélio-3 é baixa, podemos supor que a quantidade de hélio-3 é maior, o que pode ser indicativo de uma origem profunda, onde os movimentos convectivos teriam uma participação quase nula. Os basaltos que ocorrem em muitas ilhas vulcânicas apresentam razões hélio-4/hélio-3 muito inferiores às dos basaltos recolhidos junto das dorsais oceânicas.

Em 1989, Vincent Courtillot, do Instituto de Física do Globo, em Paris, propôs a ideia de que a subida das plumas térmicas próximas da superfície originaria a perfuração da litosfera, o que seria responsável pelo aparecimento de um vulcanismo de grande amplitude com a emissão de milhões de quilómetros cúbicos de lavas basálticas.

Os traps do Decão, na Índia, estendem-se sobre uma superfície aproximada de um milhão de quilómetros quadrados e sobre uma espessura de pelo menos três quilómetros. Este cataclismo vulcânico ocorreu há, aproximadamente, 65 milhões de anos, no fim do Cretácico, num período extremamente curto da história da Terra (menos de um milhão de anos). Tal fenómeno pode estar relacionado com o nascimento de uma pluma térmica e pode ter contribuído de forma importante para o desaparecimento, nessa altura, dos grandes répteis e de muitas outras espécies. Por conseguinte, estes fenómenos vulcânicos, que estariam na origem destes volumes gigantescos de basaltos (traps), teriam perturbado fortemente o clima terrestre, sendo possível relacioná-los com as grandes extinções biológicas que marcam o fim de uma era geológica e o início de outra.
O responsável por este grande evento vulcânico associado ao aparecimento dos traps do Decão seria, então, o “nascimento” de um ponto quente que actualmente se encontra sobre a ilha da Reunião.
Os “pontos quentes” originados pela existência de plumas térmicas explicariam igualmente a abertura de novas dorsais. A dorsal do Atlântico teria sido originada, segundo esta perspectiva, devido à acção de “pontos quentes” que actualmente se encontram situados nas ilhas de Santa Helena e Tristão da Cunha, no Sul, e sob os Açores e a Islândia, no Norte. As plumas térmicas teriam, deste modo, desempenhado um importantíssimo papel, há, aproximadamente, 200 milhões de anos, na fracturação da Pangea.

Fonte : Jean-Paul Montagner, “Panaches mantelliques: des chalumeaux mythiques?”, in Pour la Science, Janeiro de 2005

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Yellowstone – Beleza Perigosa

Junho 26, 2009

 

O Parque Nacional de Yellowstone, o mais antigo parque nacional do mundo, está localizado nos Estados Unidos da América e cobre uma área de 8987 km2. Yellowstone é um ponto quente, com uma pluma de magma que se ergue do manto, penetrando em rochas ácidas. Apesar da actual aparência pacífica da paisagem, Yellowstone sofreu períodos de violência extrema no último milhão de anos. Esse passado resultou na presença de milhares de fontes termais, fumarolas, géiseres e caldeiras naturais. (Exame de Biologia e Geologia – 1ªfase /2009 – GAVE)

Nos anos 1960, enquanto estudava a história vulcânica do Yellowstone National Park, Bob Christiansen, da United States Geological Survey, ficou intrigado com algo que, curiosamente, ainda não tinha preocupado ninguém: não conseguia encontrar o vulcão do parque. Sabia-se há muito tempo que Yellowstone tinha natureza vulcânica – só isso podia explicar todos aqueles géiseres e outras características fumegantes – e se há coisa que caracterize bem os vulcões, é a sua capacidade de dar nas vistas. Mas Christiansen não conse­guia encontrar o vulcão em lado nenhum. Sobretudo, não conseguia encontrar uma estrutura a que chamamos caldeira.

 

Perfil da caldeira vulcânica

Perfil da caldeira vulcânica

 A maior parte de nós, quando pensa em vulcões, pensa naqueles de forma cónica tradicional, como o Fuji ou o Kilimanjaro, que surgem quando o magma se acumula numa pilha simétrica. Estas podem formar-se muito rapidamente. Em 1943, em Parícutin, no México, um agricultor ficou espantado ao ver fumo a sair de um determinado sítio nas suas terras. Passada uma semana, era o di­vertido e perplexo proprietário de um cone com 152 metros de altura. Ao fim de dois anos já se elevava a 430 metros, e tinha mais de 800 metros de diâme­tro. No total, devem existir cerca de dez mil destes espalhafatosos vulcões es­palhados pela Terra, estando quase todos extintos, à excepção de umas poucas centenas. Mas existe uma outra espécie de vulcão, menos famosa, sem forma­ção de montanha. São vulcões tão explosivos que podem rebentar de uma só vez, numa única e violenta erupção, deixando atrás de si uma vasta depressão côncava: a caldeira. Yellowstone pertencia obviamente ao segundo tipo, mas Christiansen não conseguia encontrar a caldeira em sítio nenhum.

Localização e idade (M.a) dos centros vulcânicos

Localização e idade (M.a) dos centros vulcânicos

Por coincidência, na mesma altura a NASA decidiu testar câmaras de gran­de altitude, tirando fotografias de Yellowstone. Entretanto, um funcionário simpático achou por bem enviar cópias das fotografias às autoridades do pai’ que, pensando que dariam uma bela vista aérea para expor num dos centros de informação aos visitantes. Assim que Christiansen viu as fotografias, percebeu por que não encontrara a caldeira: ela era constituída por quase todo o parque — 9000 quilómetros quadrados. A explosão deixara uma cratera com mais de 65 quilómetros de diâmetro – grande de mais para ser detectada a partir de qual­quer ponto ao nível do solo. A dada altura do passado, Yellowstone deve ter explodido com uma violência muito superior às escalas conhecidas pelos se­res humanos.

Yellowstone é, portanto, um supervulcão.

 

Fica em cima de um enorme ponto quente, um reservatório de rocha fundida que se eleva desde pelo me­nos 200 quilómetros abaixo da Terra até à superfície, formando o que se de­signa por superpluma. O calor do ponto quente é o que produz todas as cha­minés, géiseres, nascentes termais e poças de lama em ebulição de Yellowstone. Abaixo da superfície existe uma câmara de magma com cerca de 90 quilómetros de diâmetro – mais ou menos as mesmas dimensões do parque – e cerca de 13 quilómetros de espessura no seu ponto mais espesso. Imagine uma pilha de TNT do tamanho de Rhode Island, com 13 quilómetros de altura, que é a altitude das mais altas nuvens cirros, e terá uma ideia do que se esconde por baixo dos pés de quem visita o Yellowstone. A pressão que uma camada de magma deste ca­libre exerce na crosta que a cobre fez com que Yellowstone e o território cir­cundante se elevassem a cerca de 500 metros acima do ponto onde deveriam normalmente estar. Se rebentasse, o cataclismo seria muito maior do que con­seguimos imaginar. De acordo com o Professor Bill McGuire do University College em Londres, “não se conseguiria chegar a menos de um raio de mil quilómetros” enquanto estivesse em erupção. E as consequências que se seguis­sem seriam ainda piores.

As superplumas do tipo daquela onde assenta Yellowstone são como os co­pos de martini — finas até acima, mas alargando-se ao chegar à superfície, crian­do taças gigantes de magma instável. Algumas destas taças podem chegar aos 1900 quilómetros de diâmetro. Segundo algumas teorias, aquelas nem sempre irrompem de forma explosiva, alastrando por vezes de forma lenta e contínua, numa espécie de vasta inundação de rocha derretida, como aconteceu em Deccan Traps, na índia, há 65 milhões de anos. (Trap vem de uma palavra sueca que designa este tipo de lava; Deccan é simplesmente o nome de uma área). Esta cobriu uma área de 500 mil quilómetros quadrados, e provavelmente contribuiu para o desaparecimento dos dinossauros — pelo menos, não ajudou — devido às exalações venenosas que se produziram. As superplumas podem também ser responsáveis pelas fendas que causam a quebra dos continentes.

Estas plumas não são assim tão raras. Existem cerca de trinta, activas em todo o planeta neste momento, e são elas as responsáveis por muitas das mais famosas ilhas e cadeias de ilhas — Islândia, Havai, Açores, Canárias, as Galápagos, a pequena Pitcairn, no meio do Pacífico Sul, e muitas outras – mas, à ex­cepção da de Yellowstone, são todas oceânicas. Ninguém faz a mais pequena ideia de como ou porque é que a de Yellowstone foi parar debaixo de uma placa continental. Apenas duas coisas são certas: que a crosta terrestre em Yellow­stone é fina, e que o mundo por baixo dela é quente. Mas se a crosta é fina por causa do ponto quente ou se o ponto quente está lá porque a crosta é fina, isso já é matéria de acalorado debate (perdoem-me o trocadilho). A natureza conti­nental da crosta faz com que as erupções sejam totalmente diferentes. Enquanto os outros supervulcões têm tendência para erupções contínuas e relativamen­te benignas, as de Yellowstone são súbitas e explosivas. Não acontece frequen­temente, mas quando o faz é melhor estar bem longe.” (Excerto de Breve História de Quase Tudo – Bill Bryson)

Saber mais sobre Yellowstone (E.U.A.) – http://www.earthmountainview.com/yellowstone/yellowstone.htm

 

Ficção