Pesquisadores da Universidade de Southampton descobriram que fragmentos de continentes estão sendo gradualmente retirados de suas bases e levados ao manto oceânico — a camada quente, em grande parte sólida, que se encontra sob o fundo do mar e se circula lentamente. Uma vez nesse local, este material continental pode alimentar erupções vulcânicas por dezenas de milhões de anos.

Essa descoberta resolve um enigma geológico antigo: por que certas ilhas oceânicas, situadas longe das bordas das placas tectônicas, apresentam assinaturas químicas que parecem claramente continentais, mesmo estando no meio de vastos oceanos.

O estudo, publicado na revista Nature Geoscience, foi realizado por uma equipe internacional da Universidade de Southampton, do Centro de Geociências GFZ Helmholtz em Potsdam, da Universidade de Potsdam, da Queen’s University (Canadá) e da Universidade de Swansea.

Pistas químicas antigas no manto profundo

Ilhas oceânicas, como a Ilha de Christmas no nordeste do Oceano Índico, frequentemente contêm concentrações incomuns de certos elementos “enriquecidos” que normalmente são encontrados em continentes. Cientistas compararam esse processo de mistura à ação de uma batedeira incorporando ingredientes reciclados mais antigos do profundo interior da Terra.

Por muitos anos, geólogos acreditavam que esses elementos enriquecidos provinham de sedimentos oceânicos arrastados para o manto quando placas tectônicas afundam, ou de colunas de rocha quente em ascensão conhecidas como plumas do manto.

No entanto, essas explicações têm suas limitações. Algumas regiões vulcânicas não apresentam evidências de crosta reciclada, enquanto outras parecem ser muito rasas e frias para serem impulsionadas por plumas do manto profundas.

“Sabemos há décadas que partes do manto sob os oceanos aparentam estar estranhamente contaminadas, como se pedaços de continentes antigos de algum modo tivessem ido parar lá”, disse Thomas Gernon, professor de Ciência da Terra na Universidade de Southampton e autor principal do estudo. “Mas não conseguimos explicar adequadamente como todo esse material continental chegou lá.”

Continentes se desgastando por baixo

A equipe propõe um novo mecanismo: os continentes não apenas se separam na superfície, mas também se desgastam de baixo, e em distâncias muito maiores do que os cientistas pensavam ser possível.

Para testar essa hipótese, o grupo desenvolveu simulações computacionais que recriaram o comportamento do manto e da crosta continental quando são esticados por forças tectônicas.

Os resultados mostram que, quando os continentes começam a se fragmentar, estresses poderosos nas profundezas da Terra desencadeiam uma “onda do manto” de movimento lento. Esse movimento ondulante percorre a base dos continentes em profundidades de 150 a 200 quilômetros, perturbando e gradualmente retirando material de suas raízes profundas.

Esse processo ocorre em um ritmo incrivelmente lento — aproximadamente um milionésimo da velocidade de um caracol. Com o tempo, esses fragmentos soltos são transportados lateralmente por mais de 1.000 quilômetros para o manto oceânico, onde alimentam a atividade vulcânica por dezenas de milhões de anos.

A professora Sascha Brune, coautora do estudo do GFZ em Potsdam, explicou: “Descobrimos que o manto ainda sente os efeitos da separação continental muito tempo depois que os próprios continentes se separaram. O sistema não desliga quando uma nova bacia oceânica se forma — o manto continua se movendo, se reorganizando e transportando material enriquecido bem longe de onde se originou.”

Pistas do Oceano Índico

Para apoiar seu modelo, a equipe analisou dados químicos e geológicos de regiões como a Província de Seamount do Oceano Índico — uma cadeia de formações vulcânicas que surgiram após a fragmentação do supercontinente Gondwana há mais de 100 milhões de anos.

Seus achados mostram que logo após Gondwana se separar, um pulso de magma incomumente rico em material continental irrompeu na superfície. Com o tempo, essa assinatura química gradualmente se desvanecerá à medida que o fluxo de material debaixo dos continentes diminuir. Notavelmente, isso ocorreu sem a presença de uma pluma do manto profunda, desafiando suposições antigas sobre a origem de tal vulcanismo.

O professor Gernon acrescentou: “Não estamos descartando plumas do manto, mas essa descoberta aponta para um mecanismo totalmente novo que também molda a composição do manto terrestre. Ondas do manto podem carregar pedaços de material continental para o interior do manto oceânico, deixando para trás uma assinatura química que perdura muito tempo após os continentes terem se separado.”

A pesquisa também se baseia no trabalho anterior da equipe, que mostrava que essas ondas lentas e rolantes do manto podem ter efeitos dramáticos nas profundezas dos continentes. Seus estudos anteriores sugerem que tais ondas podem ajudar a provocar erupções de diamantes e até mesmo remodelar paisagens a milhares de quilômetros de distância das fronteiras tectônicas.