Planalto dos Açores: crosta oceânica espessa alimentada por água reciclada da zona de transição

Quando os geólogos se deparam com crosta oceânica invulgarmente espessa, tendem a recorrer à mesma explicação. Uma pluma do manto - uma coluna de rocha quente que sobe a partir do interior profundo da Terra - abre caminho por fusão e ergue vastos planaltos vulcânicos.

Esta ideia ajuda a compreender muitas das zonas mais espessas do fundo oceânico no planeta.

No entanto, há uma região no Atlântico Norte que sempre resistiu a esse enquadramento. A crosta aí é várias vezes mais espessa do que seria de esperar e as lavas contêm mais água do que uma pluma do manto deveria fornecer.

Um novo estudo defende que a resposta pode nem sequer estar relacionada com calor, mas sim com um vestígio frio deixado por um oceano antigo.

Um enigma vulcânico

A anomalia em causa é o Planalto dos Açores, uma ampla elevação no Atlântico Norte pontuada por nove ilhas vulcânicas.

Em condições normais, a crosta oceânica tem cerca de 6,4 km de espessura. Nesta região, pode atingir aproximadamente 30,6 km. Perante valores tão elevados, a explicação “de manual” tem sido, durante muito tempo, a presença de uma pluma do manto.

O Havai e a Islândia são os exemplos clássicos. Já os Açores nunca encaixaram de forma clara nesse modelo.

O Dr. Jianfeng Yang, da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em Pequim, liderou uma equipa intrigada com esta falta de correspondência.

Para testar a hipótese, recorreram a simulações do escoamento do manto e dos processos de fusão. Os resultados indicaram que, por si só, uma pluma do manto não chegaria para explicar o que se observa.

Água vinda de baixo

A pista conduz à zona de transição, uma camada de rocha do manto situada a cerca de 400 a 640 km de profundidade, onde os minerais conseguem armazenar grandes quantidades de água.

Um diamante trazido a partir dessa profundidade mostrou-o de forma direta, ao conter um grão rico em água. Um estudo já tinha indicado que o interior profundo da Terra está longe de ser um ambiente seco.

A água alcança tais profundidades através da subducção, o processo lento em que uma placa desliza por baixo de outra e afunda no manto.

A placa descendente arrasta rochas encharcadas de água para o interior. Uma parte significativa é expulsa perto da superfície, mas outra parte continua até à zona de transição, onde permanece.

Essas placas que afundam são antigos fundos oceânicos - placas que chegaram ao fim do seu “ciclo de vida” e desceram para as profundezas.

Ao longo de centenas de milhões de anos, a água transportada pode acumular-se em bolsões dentro da zona de transição. Uma revisão sobre o ciclo profundo da água descreve em detalhe este sistema de transporte.

A correr os modelos

Nas simulações, a equipa colocou uma dorsal médio-oceânica a deslocar-se sobre o fundo marinho. Por baixo, existia rocha do manto com algumas décimas de percentagem de água. Depois, deixaram as leis da física fazerem o resto.

A presença de água altera o comportamento das rochas. Mesmo em quantidades vestigiais, permite que a rocha do manto funda a temperaturas mais baixas do que fundiria se estivesse seca.

À medida que a dorsal passava sobre essa zona mais húmida, o material rico em água ascendia e começava a fundir. Assim, gerava muito mais magma do que rocha seca comparável.

Um ponto quente fixo exploraria a mesma área até esgotar a fonte, mas uma dorsal em movimento continuava a entrar em contacto com manto fresco e húmido, alimentando erupção após erupção.

Nessa proposta, o “motor” é a deslocação. Ainda assim, trata-se apenas de resultados de modelo e de um mecanismo sugerido, não de um retrato direto do fundo oceânico.

A construir crosta espessa

Nos modelos, esse período prolongado de fusão formou crosta oceânica com 9,7 a 19,3 km de espessura, várias vezes acima do valor típico e claramente dentro do intervalo medido sob os Açores.

O mecanismo também reproduziu características que os modelos baseados em plumas tinham dificuldade em justificar. A zona de fusão acompanhava uma dorsal em migração, e não um ponto fixo.

Por isso, as erupções distribuíam-se por uma área mais vasta, em vez de se concentrarem numa única cadeia vulcânica.

Além disso, como a rocha-fonte no modelo era húmida, as lavas exibiam a “assinatura” rica em água que as rochas reais dos Açores mostram.

Os investigadores já sabiam que o interior profundo da Terra armazena água e que as plumas podem erguer planaltos.

O que faltava demonstrar era que uma dorsal em migração poderia, por si só, puxar essa água enterrada e construir uma crosta espessa. Neste cenário, a água tem um papel dominante, e não o calor.

Um motor diferente

Isto altera a narrativa habitual para vulcões que entram em erupção longe de qualquer limite de placas.

Em vez de um manto anormalmente quente a subir desde grandes profundidades, o motor pode ser água antiga libertada da zona de transição e captada por uma dorsal em passagem. A pluma deixa de ser o único “suspeito”.

Esta leitura também devolve protagonismo a placas há muito desaparecidas. Placas que afundaram no manto há centenas de milhões de anos podem continuar a influenciar o vulcanismo à superfície, através da água que deixaram.

A mesma lógica pode ir além de um único planalto. Grandes volumes de rocha profunda exibem assinaturas químicas estranhas que há muito intrigam geoquímicos - vestígios ténues de material de superfície presos muito abaixo.

A subida de água reciclada proveniente de antigas placas oferece uma explicação possível para essas assinaturas, uma possibilidade que um artigo recente continua a explorar.

A indicar o futuro

Antes deste trabalho, a crosta espessa e as lavas húmidas dos Açores eram um encaixe desconfortável numa explicação baseada apenas em plumas. Agora, existe uma alternativa.

O modelo sugere que a água reciclada de placas antigas, armazenada a centenas de quilómetros de profundidade e trazida para cima por uma dorsal errante, pode construir um planalto por si só.

Isto dá aos geólogos uma nova lente para interpretar os muitos planaltos oceânicos e vulcões isolados que nunca se posicionaram de forma perfeita sobre uma pluma. Alguns poderão ser fenómenos de manto húmido, e não de manto quente.

Mapear onde as placas antigas armazenaram água poderá ajudar a identificar onde vulcanismo semelhante pode ocorrer. E reforça também a ligação entre a superfície da Terra e as suas profundezas.

Água que em tempos encheu um oceano pode desaparecer durante eras e, mais tarde, regressar para ajudar a elevar ilhas. O planeta guarda memórias longas, e vestígios de oceanos antigos podem ainda hoje moldar a superfície.