Cientistas desvendam o mistério da grande inconformidade na Terra

Imagine abrir um livro de história e encontrar vários capítulos arrancados. Foi exatamente isso que geólogos investigando os registros rochosos do passado da Terra descobriram em diversos continentes na década de 1870.

Eles batizaram o fenômeno de grande inconformidade. Onde as camadas de rocha frequentemente se empilham em uma sequência constante da mais antiga para a mais jovem, em muitos lugares ao redor do mundo há uma lacuna de centenas de milhões de anos.

Por 150 anos, ninguém soube o que apagou esses capítulos ausentes. Em uma nova pesquisa publicada na revista Nature, nós finalmente fornecemos uma explicação: processos profundos dentro da Terra elevaram alguns continentes bem acima do mar, onde suas superfícies foram desgastadas pelo movimento de esmagamento de enormes mantos de gelo.

A grande inconformidade

Camadas de rocha frequentemente se acumulam em ordem cronológica, com a mais antiga na parte inferior e a mais jovem no topo.

No entanto, em alguns lugares, como o Grand Canyon na América do Norte, você pode tocar em camadas de rocha de duas eras diferentes, separadas por centenas de milhões de anos. Uma camada plana de rocha sedimentar, com cerca de 540 milhões de anos ou menos, repousa diretamente sobre um “embasamento” cristalino de até dois bilhões de anos.

Em algum lugar no meio, um pedaço considerável (até um quarto) da história da Terra simplesmente desapareceu.

Coisas importantes aconteceram nesse período. As camadas sedimentares no lado mais jovem da grande inconformidade aparecem ao mesmo tempo que uma enorme diversificação nas formas de vida na Terra. Esta é a chamada explosão cambriana, que começou há cerca de 540 milhões de anos.

Cientistas especularam que continentes inteiros sofreram erosão durante a grande inconformidade, o que pode ter alterado o equilíbrio químico da água do mar e permitido que a vida animal florescesse.

O enigma da rocha perdida

Geólogos encontraram evidências da grande inconformidade em toda a América do Norte e partes do norte da China, bem como sob rochas mais jovens no norte da Europa. No entanto, sua origem permaneceu um quebra-cabeça.

Alguns cientistas argumentaram que foi causada pela erosão de mantos de gelo massivos durante o período da Terra Bola de Neve, entre 720 milhões e 635 milhões de anos atrás. Outros apontaram para o remanejamento de blocos continentais, processos de construção de montanhas, movimento induzido pelo calor dentro da Terra, atividade vulcânica ou mudança global no nível do mar.

Testar essas hipóteses tem sido um desafio porque a evidência primária consiste em rocha ausente. Como resultado, precisamos trabalhar a partir do que já sabemos para preencher as lacunas.

Como rocha quente pode mover continentes

Nós tínhamos a teoria de que a criação da grande inconformidade poderia ter sido influenciada pelo movimento impulsionado pelo calor no manto da Terra. O manto é uma camada de rocha sólida quente com 2.900 quilômetros de espessura que se move lentamente ao longo de dezenas a centenas de milhões de anos. O manto quente sobe de profundidades e o manto frio afunda, empurrando e puxando a superfície acima.

Esse movimento enorme e lento pode elevar ou abaixar a superfície em centenas de metros. Os continentes ficam empoleirados sobre o manto e são empurrados para cima e para baixo por seu movimento.

Nós usamos o supercomputador australiano Gadi para modelar como o movimento do manto afetou os continentes ao longo do último bilhão de anos.

Nossos resultados mostraram consistentemente que a convecção do manto fez com que antigos blocos continentais como Laurentia (que agora compõe grande parte da América do Norte), Baltica (partes do norte da Europa) e o norte da China fossem elevados a partir de cerca de um bilhão de anos atrás até 540 milhões de anos atrás. Nos últimos 540 milhões de anos, eles foram puxados para baixo.

Esse movimento de sobe e desce é o cenário ideal para a formação e preservação da grande inconformidade. Quando esses blocos continentais foram elevados, vemos que a subcamada cristalina estava na superfície — e as camadas de sedimento acima foram erodidas. Então, quando os blocos afundaram, novas camadas de sedimentos começaram a se formar, que são preservadas na rocha até hoje.

Continentes elevados e limpos pelo gelo

É importante ressaltar que a elevação prevista por nossos modelos coincidiu com o período da Terra Bola de Neve. Durante este período, enormes mantos de gelo rasparam a superfície dos continentes por dezenas de milhões de anos.

Geleiras e mantos de gelo são mais eficientes do que rios na erosão de continentes, mesmo em encostas suaves. Os mantos de gelo teriam deslizado lentamente ladeira abaixo através dos continentes elevados, erodindo tudo em seu caminho.

Em contraste com Laurentia, Baltica e o norte da China, descobrimos que a Austrália e a América do Sul experimentaram apenas dois ciclos de elevação e subsidência desde 900 milhões de anos atrás. Este cenário não é propício para a formação e preservação da grande inconformidade — e, de fato, vemos poucas evidências disso nesses continentes.

Nossa pesquisa sugere que as páginas ausentes no arquivo geológico da Terra podem ser devidas à convecção lenta do manto que ergueu suavemente continentes inteiros e depois os fez submergir ao longo de centenas de milhões de anos.

Nesse sentido, a grande inconformidade é a impressão digital de processos profundos da Terra. Forças nas profundezas sob nossos pés deixaram marcas em escala planetária no registro geológico e moldaram o ambiente em que a vida complexa evoluiu pela primeira vez.