Deriva continental
Deriva continental é a hipótese de que os continentes da Terra se moveram ao longo do tempo geológico um em relação ao outro, parecendo ter "derivado" pelo leito oceânico. A ideia da deriva continental foi incluída na ciência das placas tectônicas, que estuda o movimento dos continentes enquanto eles se movem sobre as placas da litosfera da Terra.
A especulação de que os continentes podem ter 'derivado' foi apresentado pela primeira vez por Abraham Ortelius em 1596. Um pioneiro da visão moderna do mobilismo foi o geólogo austríaco Otto Ampferer. O conceito foi desenvolvido de forma independente e mais completa por Alfred Wegener em 1912, mas a hipótese foi rejeitada por muitos por falta de qualquer mecanismo de motivação. Mais tarde, o geólogo inglês Arthur Holmes propôs a convecção do manto para esse mecanismo.
História
História inicial
Abraham Ortelius (Ortelius 1596), Theodor Christoph Lilienthal (1756), Alexander von Humboldt (1801 e 1845), Antonio Snider-Pellegrini (Snider-Pellegrini 1858) e outros notaram anteriormente que as formas dos continentes em lados opostos do Oceano Atlântico (principalmente, África e América do Sul) parecem se encaixar. W. J. Kious descreveu o estilo de vida de Ortelius. pensamentos desta forma:
Abraham Ortelius em seu trabalho Thesaurus Geographicus... sugeriu que as Américas foram "tornadas da Europa e da África... por terremotos e inundações" e passou a dizer: "Os vestígios da ruptura revelam-se se alguém traz adiante um mapa do mundo e considera cuidadosamente as costas dos três [continentes]."
Em 1889, Alfred Russel Wallace observou: "Antes era uma crença muito geral, mesmo entre os geólogos, que as grandes características da superfície da Terra, não menos que as menores, estavam sujeitas a mutações contínuas, e que durante o curso do tempo geológico conhecido, os continentes e os grandes oceanos, repetidas vezes, trocaram de lugar uns com os outros." Ele cita Charles Lyell dizendo: "Os continentes, portanto, embora permanentes por épocas geológicas inteiras, mudam suas posições inteiramente no decorrer das eras". e afirma que o primeiro a lançar dúvidas sobre isso foi James Dwight Dana em 1849.
Em seu Manual de Geologia (1863), Dana escreveu: "Os continentes e oceanos tiveram seu contorno geral ou forma definida desde o início. Isso foi provado em relação à América do Norte pela posição e distribuição dos primeiros leitos do Siluriano Inferior – aqueles da época de Potsdam. Os fatos indicam que o continente da América do Norte tinha sua superfície próxima ao nível da maré, parte acima e parte abaixo dela (p.196); e provavelmente será provado que esta é a condição no tempo primordial dos outros continentes também. E, se os contornos dos continentes foram traçados, segue-se que os contornos dos oceanos não o foram menos'. Dana foi extremamente influente na América - seu Manual of Mineralogy ainda é impresso em forma revisada - e a teoria ficou conhecida como Teoria da permanência.
Isto parece ser confirmado pela exploração dos fundos marinhos profundos conduzida pela expedição Challenger, 1872–1876, que mostrou que, ao contrário das expectativas, os detritos de terra trazidos pelos rios para o oceano são depositados comparativamente perto da costa em o que hoje é conhecido como plataforma continental. Isso sugeriu que os oceanos eram uma característica permanente da superfície da Terra, em vez de terem "mudado de lugar". com os continentes.
Eduard Suess propôs um supercontinente Gondwana em 1885 e o Oceano Tethys em 1893, assumindo uma ponte terrestre entre os atuais continentes submersos na forma de um geossinclinal, e John Perry escreveu um artigo de 1895 propondo que a terra... Seu interior era fluido e discordava de Lord Kelvin quanto à idade da Terra.
Wegener e seus predecessores
Além das especulações anteriores mencionadas acima, a ideia de que os continentes americanos formaram uma única massa de terra com a Eurásia e a África foi postulada por vários cientistas antes do artigo de 1912 de Alfred Wegener. Embora a teoria de Wegener tenha sido formada independentemente e fosse mais completa do que as de seus predecessores, Wegener mais tarde creditou a vários autores anteriores ideias semelhantes: Franklin Coxworthy (entre 1848 e 1890), Roberto Mantovani (entre 1889 e 1909), William Henry Pickering (1907) e Frank Bursley Taylor (1908).
A similaridade das formações geológicas dos continentes do sul levou Roberto Mantovani a conjecturar em 1889 e 1909 que todos os continentes já haviam se unido em um supercontinente; Wegener notou a semelhança de Mantovani e seus próprios mapas das antigas posições dos continentes do sul. Na conjectura de Mantovani, este continente quebrou devido à atividade vulcânica causada pela expansão térmica, e os novos continentes se afastaram uns dos outros devido à expansão das zonas de escarificação, onde agora se encontram os oceanos. Isso levou Mantovani a propor uma teoria da expansão da Terra, agora desacreditada.
A deriva continental sem expansão foi proposta por Frank Bursley Taylor, que sugeriu em 1908 (publicado em 1910) que os continentes foram movidos para as suas posições atuais por um processo de "deslizamento continental", propondo posteriormente um mecanismo de forças de maré aumentadas durante o Cretáceo arrastando a crosta em direção ao equador. Ele foi o primeiro a perceber que um dos efeitos do movimento continental seria a formação de montanhas, atribuindo a formação do Himalaia à colisão do subcontinente indiano com a Ásia. Wegener disse que de todas essas teorias, a de Taylor tinha mais semelhanças com a sua. Por algum tempo, em meados do século 20, a teoria da deriva continental foi chamada de "hipótese de Taylor-Wegener".
Alfred Wegener apresentou pela primeira vez sua hipótese à Sociedade Geológica Alemã em 6 de janeiro de 1912. Sua hipótese era que os continentes formaram uma única massa de terra, chamada Pangea, antes de se separarem e se deslocarem para seus locais atuais.
Wegener foi o primeiro a usar a expressão "deriva continental" (1912, 1915) (em alemão "die Verschiebung der Kontinente" – traduzido para o inglês em 1922) e publicar formalmente a hipótese de que os continentes teriam de alguma forma "derivado" separado. Embora apresentasse muitas evidências da deriva continental, ele não conseguiu fornecer uma explicação convincente para os processos físicos que poderiam ter causado essa deriva. Ele sugeriu que os continentes foram separados pela pseudoforça centrífuga (Polflucht) da rotação da Terra ou por um pequeno componente da precessão astronômica, mas os cálculos mostraram que a força não era suficiente. A hipótese de Polflucht também foi estudada por Paul Sophus Epstein em 1920 e considerada implausível.
Rejeição da teoria de Wegener, anos 1910–1950
Embora agora aceita, a teoria da deriva continental foi rejeitada por muitos anos, com evidências a seu favor consideradas insuficientes. Um problema era que faltava uma força motriz plausível. Um segundo problema era que a estimativa de Wegener da velocidade do movimento continental, 250 cm/ano, era implausivelmente alta. (A taxa atualmente aceita para a separação das Américas da Europa e da África é de cerca de 2,5 cm/ano). Além disso, Wegener foi tratado com menos seriedade porque não era geólogo. Ainda hoje, os detalhes das forças que impulsionam as placas são pouco compreendidos.
O geólogo inglês Arthur Holmes defendeu a teoria da deriva continental em uma época em que ela estava profundamente fora de moda. Ele propôs em 1931 que o manto da Terra continha células de convecção que dissipavam o calor produzido pelo decaimento radioativo e moviam a crosta na superfície. Seus Principles of Physical Geology, que terminam com um capítulo sobre a deriva continental, foram publicados em 1944.
Mapas geológicos da época mostravam enormes pontes de terra atravessando os oceanos Atlântico e Índico para explicar as semelhanças de fauna e flora e as divisões do continente asiático no período Permiano, mas falhando em explicar a glaciação na Índia, Austrália e África do Sul.
Os fixistas
Hans Stille e Leopold Kober se opuseram à ideia da deriva continental e trabalharam em uma abordagem "fixista" modelo geossinclinal com a contração da Terra desempenhando um papel fundamental na formação de orógenos. Outros geólogos que se opuseram à deriva continental foram Bailey Willis, Charles Schuchert, Rollin Chamberlin, Walther Bucher e Walther Penck. Em 1939, uma conferência geológica internacional foi realizada em Frankfurt. Esta conferência passou a ser dominada pelos fixistas, especialmente porque os geólogos especializados em tectônica eram todos fixistas, exceto Willem van der Gracht. A crítica à deriva continental e ao mobilismo foi abundante na conferência, não apenas de tectônicas, mas também de perspectivas sedimentológicas (Nölke), paleontológicas (Nölke), mecânicas (Lehmann) e oceanográficas (Troll, Wüst). Hans Cloos, o organizador da conferência, também era um fixista que, juntamente com Troll, sustentava que, com exceção do Oceano Pacífico, os continentes não eram radicalmente diferentes dos oceanos em seu comportamento. A teoria mobilista de Émile Argand para a orogenia alpina foi criticada por Kurt Leuchs. Os poucos vagabundos e mobilistas na conferência recorreram à biogeografia (Kirsch, Wittmann), paleoclimatologia (Wegener, K), paleontologia (Gerth) e medições geodésicas (Wegener, K). F. Bernauer comparou corretamente Reykjanes no sudoeste da Islândia com a Cordilheira do Meio-Atlântico, argumentando com isso que o fundo do Oceano Atlântico estava passando por extensão exatamente como Reykjanes. Bernauer pensou que essa extensão havia desviado os continentes a apenas 100–200 km de distância, a largura aproximada da zona vulcânica na Islândia.
David Attenborough, que frequentou a universidade na segunda metade da década de 1940, relatou um incidente que ilustra sua falta de aceitação na época: "uma vez perguntei a um de meus professores por que ele não estava falando conosco sobre a deriva continental e eu foi informado, com desdém, que se eu pudesse provar que existe uma força capaz de mover continentes, então ele poderia pensar nisso. A ideia era luar, fui informado."
Ainda em 1953 - apenas cinco anos antes de Carey apresentar a teoria das placas tectônicas - a teoria da deriva continental foi rejeitada pelo físico Scheidegger pelos seguintes motivos.
- Primeiro, foi mostrado que massas flutuantes em um geoide rotativo iria recolher no equador, e ficar lá. Isso explicaria um, mas apenas um episódio de construção de montanha entre qualquer par de continentes; não conseguiu explicar episódios orogênicos anteriores.
- Em segundo lugar, massas flutuando livremente em um substrato fluido, como icebergs no oceano, devem estar em equilíbrio isostático (em que as forças de gravidade e flutuabilidade estão em equilíbrio). Mas as medidas gravitacionais mostraram que muitas áreas não estão em equilíbrio isostático.
- Em terceiro lugar, houve o problema de por que algumas partes da superfície da Terra (crust) devem ter solidificado enquanto outras partes ainda eram fluidas. Várias tentativas de explicar este fundador em outras dificuldades.
Caminho para a aceitação
Da década de 1930 até o final da década de 1950, os trabalhos de Vening-Meinesz, Holmes, Umbgrove e vários outros delinearam conceitos que eram próximos ou quase idênticos à moderna teoria das placas tectônicas. Em particular, o geólogo inglês Arthur Holmes propôs em 1920 que as junções de placas podem estar no fundo do mar e, em 1928, que as correntes de convecção dentro do manto podem ser a força motriz. Holmes' pontos de vista foram particularmente influentes: em seu livro best-seller, Principles of Physical Geology, ele incluiu um capítulo sobre deriva continental, propondo que o manto da Terra continha células de convecção que dissipavam o calor radioativo e moviam a crosta em a superfície. Holmes' proposta resolveu a objeção de desequilíbrio de fase (o fluido subjacente foi impedido de solidificar por aquecimento radioativo do núcleo). No entanto, a comunicação científica nos anos 30 e 40 foi inibida pela Segunda Guerra Mundial, e a teoria ainda exigia trabalho para evitar naufragar nas objeções de orogenia e isostasia. Pior ainda, as formas mais viáveis da teoria previam a existência de limites de células de convecção que alcançavam as profundezas da terra, que ainda não haviam sido observadas.
Em 1947, uma equipe de cientistas liderada por Maurice Ewing confirmou a existência de uma elevação no Oceano Atlântico central e descobriu que o fundo do fundo do mar sob os sedimentos era química e fisicamente diferente da crosta continental. À medida que os oceanógrafos continuaram a batimeter as bacias oceânicas, foi detectado um sistema de dorsais mesoceânicas. Uma conclusão importante foi que, ao longo desse sistema, novos fundos oceânicos foram sendo criados, o que levou ao conceito de "Grande Rift Global".
Enquanto isso, os cientistas começaram a reconhecer estranhas variações magnéticas no fundo do oceano usando dispositivos desenvolvidos durante a Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos. Na década seguinte, tornou-se cada vez mais claro que os padrões de magnetização não eram anomalias, como originalmente se supunha. Em uma série de artigos em 1959-1963, Heezen, Dietz, Hess, Mason, Vine, Matthews e Morley perceberam coletivamente que a magnetização do fundo do oceano formava padrões extensivos semelhantes a zebras: uma faixa exibiria polaridade normal e a adjacente listras inverteram a polaridade. A melhor explicação foi a "esteira transportadora" ou hipótese de Vine-Matthews-Morley. Novo magma das profundezas da Terra sobe facilmente através dessas zonas fracas e eventualmente irrompe ao longo da crista das cordilheiras para criar uma nova crosta oceânica. A nova crosta é magnetizada pelo campo magnético da Terra, que sofre reversões ocasionais. A formação de uma nova crosta então desloca a crosta magnetizada, semelhante a uma correia transportadora - daí o nome.
Sem alternativas viáveis para explicar as listras, os geofísicos foram forçados a concluir que Holmes estava certo: as fendas oceânicas eram locais de orogenia perpétua nos limites das células de convecção. Em 1967, apenas duas décadas após a descoberta das fendas mesoceânicas e uma década após a descoberta do striping, a tectônica de placas tornou-se axiomática para a geofísica moderna.
Além disso, Marie Tharp, em colaboração com Bruce Heezen, que inicialmente estava cético em relação às observações de Tharp de que seus mapas confirmavam a teoria da deriva continental, forneceu corroboração essencial, usando suas habilidades em cartografia e dados sismográficos, para confirmar a teoria.
Evidências modernas
O geofísico Jack Oliver é creditado por fornecer evidências sismológicas que apoiam as placas tectônicas que abrangeram e substituíram a deriva continental com o artigo "Sismology and the New Global Tectonics", publicado em 1968, usando dados coletados de estações sismológicas, incluindo aqueles que ele estabeleceu no Pacífico Sul. A teoria moderna das placas tectônicas, refinando Wegener, explica que existem dois tipos de crosta de composição diferente: a crosta continental e a crosta oceânica, ambas flutuando acima de um fundo "plástico" manto. A crosta continental é inerentemente mais leve. A crosta oceânica é criada nos centros de expansão, e isso, juntamente com a subducção, impulsiona o sistema de placas de maneira caótica, resultando em orogenia contínua e áreas de desequilíbrio isostático.
As evidências do movimento dos continentes nas placas tectônicas são agora extensas. Fósseis de plantas e animais semelhantes são encontrados nas costas de diferentes continentes, sugerindo que eles já foram unidos. Os fósseis do Mesosaurus, um réptil de água doce semelhante a um pequeno crocodilo, encontrados tanto no Brasil quanto na África do Sul, são um exemplo; outra é a descoberta de fósseis do réptil terrestre Lystrosaurus em rochas da mesma idade em locais da África, Índia e Antártica. Há também evidências vivas, com os mesmos animais sendo encontrados em dois continentes. Algumas famílias de minhocas (como Ocnerodrilidae, Acanthodrilidae, Octochaetidae) são encontradas na América do Sul e na África.
O arranjo complementar dos lados opostos da América do Sul e da África é óbvio, mas uma coincidência temporária. Em milhões de anos, a tração das lajes, o empurrão das cristas e outras forças da tectonofísica irão separar e girar ainda mais esses dois continentes. Foi essa característica temporária que inspirou Wegener a estudar o que definiu como deriva continental, embora não tenha vivido para ver sua hipótese geralmente aceita.
A ampla distribuição de sedimentos glaciais Permo-Carboníferos na América do Sul, África, Madagascar, Arábia, Índia, Antártida e Austrália foi uma das principais evidências para a teoria da deriva continental. A continuidade das geleiras, inferida a partir de estrias glaciais orientadas e depósitos denominados tilitos, sugeriu a existência do supercontinente Gondwana, que se tornou um elemento central do conceito de deriva continental. As estrias indicavam fluxo glacial para longe do equador e em direção aos pólos, com base na extensão dos continentes. posições e orientações atuais, e apoiou a ideia de que os continentes do sul estiveram anteriormente em locais dramaticamente diferentes que eram contíguos uns aos outros.
Fontes gerais e citadas
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