Qual o lubrificante da Tectónica de Placas?

A Terra é um sistema dinâmico e a sua superfície é um lugar muito activo. A superfície da Terra é constituída por um conjunto de placas litosféricas que se movem umas em relação às outras, estas podem chocar entre si formando cadeias de montanhas, roçam gerando sismos ou afastam-se permitindo a ascensão de magmas até à superfície, criando continuamente nova litosfera.

Por vezes uma placa litosfera afunda sob outra formando uma zona de subducção. Este processo permite que a litosfera seja reciclada no manto. Desta forma à medida que nova litosfera é criada nas zonas de afastamento das placas (riftes) a litosfera mais antiga (mais fria e mais densa) é consumida nas zonas de subducção. Estes processos permitem a manutenção do volume total da litosfera ao mesmo tempo que permitem a libertação de calor gerado pelos processos radioactivos que têm lugar no interior do planeta, impedindo que a Terra se expanda.

Pelo que se sabe a Terra é uma caso único no sistema solar. No entanto os cientistas ainda estão longe de perceber o que mantém as placas litosféricas lubrificadas de modo a poderem movimentar-se.

Existem algumas ideias e a maior parte da comunidade geológica está convencida que o segredo está na Astenosfera, a camada adjacente à Litosfera e sobre a qual esta última se desloca. A existência de uma camada dúctil é um um ponto essencial no enquadramento actual Teoria da Tectónica de Placas. É esta camada que permite que a Litosfera bóie e se mova ao longo da superfície da Terra empurrada pelas correntes de convecção do manto.

Sob os continentes o topo da Litosfera está a cerca de 150 km, enquanto que sob os oceanos pode encontrar-se a bem menos de 60 km. A base da Astenosfera encontra-se a cerca de 220 km, lugar onde esta passa a ter características de manto propriamente dito, bastante menos "flexível".

Mas afinal o que torna a Astenosfera tão dúctil?

Esta é uma pergunta que tem dado cabo da cabeça dos cientistas desde que a Teoria da Tectónica de Placas começou a tomar forma. Hoje acreditamos estar mais perto da resposta.

Esta resposta vem do enorme esforço que tem sido realizado quer em termos numérico/computacionais quer a nível experimental, reproduzindo as condições existentes no interior do planeta.

Para Björn Winker da Universidade de Frankfurt na Alemanha acredita que a chave deste mistério é a água. Segundo o mesmo: "É necessário ter água na astenosfera de modo a que esta possa deformar-se plasticamente. Esta água não se encontra no estado liquido, mas sim formando grupos hidroxilos (OH-) com estrutura cristalina.

Mas aqui surge uma nova questão: como é que aquela água está ali?

Estudos recentes revelaram que solubilidade da água torna-se mínima às condições de pressão e temperatura existentes na astenosfera. Os estudos revelaram também que nestas condições os minerais mantélicos eram incapazes de incorporar toda a água existente no manto nas suas estruturas cristalinas. Deste modo a água em excesso formaria um fundente silicatado rico em água.

Há muito que se sabe que a presença uma pequena quantidade de fundente numa rocha diminui drasticamente a sua resistência mecânica.

Este modelo denominado de "Modelo da Solubilidade da Água" é elegante e permite explicar porque é que a Astenosfera é tão dúctil, permitindo assim que as placas litosfericas se desloquem e que a Tectónica se desenrole.

A Tectónica de Placas é talvez a característica geológica mais distinta que o nosso planeta apresenta, influenciando directa ou indirectamente muitos outros processos biológicos, atmosféricos e oceanográficos.

Texto adaptado daqui