Oceanografia Pesqueira - A superfície da Terra e origem dos oceanos 2021

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OCEANOGRAFIA PESQUEIRA 
 
Unidade 1 – A superfície da Terra 
Introdução à gênese dos continentes e oceanos 
 
Aproximadamente dois terços da superfície da terra encontram-se abaixo dos 
oceanos. Antes do século XIX, as profundidades dos oceanos eram matéria de pura 
especulação, e a maioria das pessoas pensava que o fundo dos oceanos era 
relativamente liso e sem quaisquer aspectos relevantes. 
 
Com o passar do tempo, a exploração oceânica melhorou profundamente o nosso 
conhecimento sobre o fundo dos oceanos e a sua expansão. Sabe-se agora que a 
maioria dos processos geológicos que ocorrem na Terra está ligada, diretamente ou 
indiretamente, à dinâmica do assoalho oceânico. 
 
O marco de referência para o entendimento da formação dos oceanos e continentes 
está há aproximadamente 200 milhões de anos, quando havia apenas uma única 
massa terrestre em nosso planeta chamada Pangéia. 
A teoria de que os continentes nem sempre estiveram nas suas posições atuais data 
de muito antes do século vinte. A proposta foi apresentada pela primeira vez em 
1596 pelo holandês Abraham Ortelius. Ele sugeriu que as Américas eram afastadas 
da Europa e África por terremotos e inundações e acrescentou: "os vestígios da 
ruptura são claros. Basta observar com cuidado as correspondências entre as 
costas dos três continentes." 
 
 
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A idéia de Ortelius foi retomada no século XIX. No entanto, só em 1912 a idéia do 
movimento dos continentes foi seriamente considerada como uma teoria científica 
designada por Deriva dos Continentes, descrita em dois artigos publicados pelo 
meteorologista alemão Alfred Lothar Wegener. Ele postulou que a cerca de 200 
milhões de anos havia um supercontinente - Pangeia=Pangea - que começou a 
fraturar-se. 
 
 O nome Pangéia vem dos termos gregos pan = todo e gea = terra. 
 
 
Há 180 milhões de anos 
A massa original de Pangéia tinha apenas começado a aparecer. A princípio os 
continentes foram se separando nas linhas do Atlântico Norte e Oceano Índico. A 
América do Norte separou-se da África, bem como da Índia e da Antártida. O mar de 
Téthys, entre a África e a Ásia fechou-se e os supercontinentes Laurásia (ao norte) e 
Gondwana (ao sul) ficaram quase que completamente separados. A Índia começou a 
mover-se em direção ao norte. 
 
 
Há 135 milhões de anos 
Depois de mais de 45 milhões de anos de flutuação, as massas continentais ainda 
estavam em movimento. As fendas originais que formavam o Atlântico Norte e o 
Oceano Índico continuavam se abrindo. O Atlântico norte estava com 1.000 km de 
largura. Outras fendas originaram o mar de Labrador, separando a Groenlândia da 
América do Norte. A Índia continuou firmemente seu curso de colisão com a Ásia, 
distante ainda 3.200 km. 
 
 
Há 65 milhões de anos 
Nessa época os continentes começaram a tomar a configuração atual. Finalmente a 
América do Sul separou-se da África. Em Gondwana, apenas Austrália e Antártida 
ainda estão em processo de afastamento. A Groenlândia separou-se da Europa e a 
América do Norte ficou completamente afastada da massa de terra da parte 
Eurasiana. 
 
 
Posições atuais 
O Atlântico agora é um oceano comprido, que vai desde o Ártico ao Antártico. As 
Américas juntaram-se e a Austrália separou-se da Antártida, movendo-se ainda mais 
para o norte. Sua colisão com a Ásia, combinada com o movimento contínuo deram 
 
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origem aos Himalaias. Todos os continentes que antes constituíam a grande Pangéia 
foram separados por grandes oceanos. Uma comparação de áreas mostra o quanto a 
Índia tem sido submersa por deslizamentos sob a costa da Ásia. 
 
 
 
Alexander Du Toit, professor de geologia na Universidade de Joanesburgo e um dos 
defensores das idéias de Wegener, propôs que Pangeia primeiramente se dividiu em 
dois grandes continentes: Laurásia no hemisfério norte e Gondwana no hemisfério 
sul. Laurásia e Gondwana continuaram então a sofrer sucessivas fraturas ao longo 
dos tempos, dando origem aos vários continentes atuais. 
 
A teoria de Wegener foi apoiada em parte pelos cientistas da época, pois esta 
hipótese já havia sido utilizada por Abraham Ortelius três séculos antes. 
Wegener se baseava nas ocorrências de estruturas geológicas pouco comuns e pela 
existência dos fósseis de plantas e animais encontrados na América do Sul e África, 
separados atualmente pelo Oceano Atlântico. Deduziu que era fisicamente 
impossível para a maioria daqueles organismos ter nadado ou ter sido transportado 
através do vasto oceano. Para ele, a presença de espécies fósseis idênticas ao longo 
das costas da África e América do Sul era a evidência que faltava para demonstrar 
que os dois continentes estiveram ligados em algum tempo passado. 
Contudo, a teoria da Deriva Continental foi uma grande novidade para a comunidade 
científica, fazendo surgir uma nova maneira de ver a evolução da Terra. No entanto, 
apesar das evidências, uma fraqueza fatal na teoria de Wegener era o fato de não 
poder responder satisfatoriamente à pergunta mais importante levantada pelos seus 
críticos: 
 
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Que tipo de forças podia ser tão forte para mover massas de rochas tão grandes 
ao longo de enormes distâncias? 
 
 
Wegener sugeriu que os continentes se separavam através do fundo do oceano, mas 
Harold Jeffreys, um geofísico inglês de notável destaque, contra-argumentou que era 
fisicamente impossível para uma massa de rocha tão grande separar-se através do 
fundo oceânico sem se fragmentar na totalidade. 
 
 
 
 
Entretanto, após a morte de Wegener (1930) surgiram novas evidências a partir da 
exploração dos fundos oceânicos, além de outros estudos geológicos e geofísicos, 
que reacenderam o interesse pela teoria de Wegener, conduzindo finalmente ao 
desenvolvimento da teoria da Tectônica de Placas. 
 
A Tectônica de Placas provou ser tão importante para as ciências de terra como a 
descoberta da estrutura do átomo foi para a Física e Química, assim como a Teoria 
da Evolução foi para as Ciências da Vida. 
 
Embora atualmente a teoria da tectônica de placas seja aceita, existem várias 
vertentes da teoria que continuam a ser debatidas. 
 
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Em 1947, os sismologistas do navio de pesquisa Atlantis (EUA) descobriram que a 
camada de sedimento no fundo do oceano Atlântico era muito mais fina do que 
pensavam inicialmente. Os cientistas acreditavam que os oceanos existiam há pelo 
menos 4 bilhões de anos. Desta forma, a camada de sedimento deveria de ser muito 
espessa. 
 
 
Navio Atlantis e o submersível Alvin, do Woods Hole Oceanographic Institute 
 
 
 
Então por que havia tão pouca acumulação 
de sedimento e de restos de fragmentos 
sedimentares no fundo do oceano? 
 
 
 
 
 
 
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As respostas a esta e outras perguntas que surgiram após uma exploração mais 
pormenorizada e avançada provariam ser vital para o surgimento do conceito de 
tectônica de placas. 
 
Na década de 50, usando instrumentos de medida do magnetismo (magnetômetros), 
pesquisadores começaram a reconhecer variações magnéticas impares através do 
fundo dos oceanos. Esta descoberta, embora inesperada, não foi inteiramente 
surpreendente porque se sabia que o basalto (uma rocha vulcânica rica em ferro e 
que faz parte do fundo dos oceanos) contêm um mineral fortemente magnético 
(magnetite), que pode localmente provocar a distorção das leituras da bússola. 
Sabendo que a presença da magnetite oferece ao basalto propriedades magnéticas 
significativas, estas variações magnéticas forneceram novos meios para o estudo dos 
fundos dos oceanos profundos. 
 
 
 
 
 
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Pesquisas indicam que os continentes atuais podem ser ajustados uns aos outros 
com a aproximação das margens das plataformas continentais, a 1.800m de 
profundidade. 
 
 
O campo gravitacionalda Terra forçou os elementos mais leves e voláteis a 
deslocarem-se para fora, formando uma sólida crosta na superfície. 
 
A maior proporção do material acrescentado à crosta foi rocha basáltica vulcânica, 
oriunda do derretimento parcial das camadas inferiores. Dessa forma, a crosta que 
está por baixo da maioria das massas de água na Terra é basicamente constituída por 
esse material. 
 
Os indícios mais antigos de uma atmosfera e de uma hidrosfera estão em sedimentos 
depositados como resíduos da erosão de montanhas existentes a 3,3 milhões de anos. 
Naquele tempo, a atmosfera era formada por vapores semelhantes aos que 
atualmente saem dos vulcões e de fontes termais. 
 
 
 
Esta atmosfera primitiva e os oceanos podem ter causado erosões na crosta terrestre 
e resultando na geração de amplas camadas de sedimentos de novas composições 
químicas. Em continuação a esses processos, os oceanos tornaram-se mais profundos 
e a convecção da crosta produziu cadeias de montanhas que, por sua vez, sofreram 
os efeitos das erosões e deram origem a novas rochas sedimentares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Modelo do relevo do fundo oceânico 
ao longo de uma cordilheira meso-
oceânica (vermelho acastanhado). O 
azul corresponde às regiões mais 
baixas (vales), enquanto, do verde 
passando pelo amarelo até ao 
castanho-avermelhado,corresponde às 
regiões elevadas (montanhas). 
 
 
 
 
 
 
 
Durante as décadas de 50 e 60 foram sendo traçados cada vez mais mapas 
das anomalias magnéticas dos fundos oceânicos. Desta forma, ficou provado 
que as variações magnéticas não eram aleatórias, mas obedeciam a padrões 
determinados. Ao serem traçados sobre grandes regiões do fundo oceânico, 
os padrões magnéticos apresentaram um padrão do tipo “zebra”, indicando a 
formação de bandas de anomalias magnéticas. Assim, as bandas alternadas 
de diferente polaridade magnética ficavam determinadas paralelas, de um e 
do outro lado da cordilheira meso-oceânica: uma faixa com polaridade 
normal e a faixa adjacente com polaridade invertida. 
 
O padrão total, definido por estas faixas alternadas de rocha magnetizada 
com polarização normal e inversa, tornou-se conhecido como o “listado” 
magnético. Sua descoberta chamou atenção para outras perguntas: 
 
Como se forma o padrão magnético do “listado”? 
Por que as faixas simétricas ocorrem em torno das cordilheiras ou 
dorsais meso-oceânicas? 
 
Estas perguntas não poderiam ser respondidas sem se saber o significado 
destas dorsais. 
 
 
 
Em 1961, os cientistas começaram a teorizar sobre a estrutura das zonas das 
dorsais da cordilheira meso-oceânica onde o fundo oceânico era rasgado 
longitudinalmente ao longo da crista. O magma novo, proveniente de 
grandes profundidades da terra, subia facilmente ao longo destas zonas de 
fraqueza e era expelido ao longo da cordilheira, criando uma nova crosta 
oceânica. 
 
Este processo, atuando por milhões de anos construiu o sistema de mais de 
60.000 quilômetros ao longo das cordilheiras ou dorsais meso-oceânicas. 
Esta hipótese era suportada por diversas evidências (1) as formações junto à 
cordilheira são muito novas, e tornam-se progressivamente mais velhas na 
medida em que vão se afastando; (2) a rocha mais nova junto à cordilheira 
tem sempre uma polaridade (normal) atual; e (3) as “listas” das rochas 
paralelas e simétricas à cordilheira se alternam na polaridade magnética 
(normal-invertida-normal, etc.), sugerindo que o campo magnético da terra 
se inverteu muitas vezes. 
Outra evidência da expansão do fundo oceânico veio de uma fonte 
inesperada: a exploração do petróleo ao longo das plataformas continentais. 
Quando as idades das amostras foram determinadas por métodos de datação 
paleontológica e isotópica (datação radiométrica), surgiu a evidência que 
faltava para provar a hipótese da expansão dos fundos oceânicos. 
 
Uma consequência profunda da expansão dos fundos oceânicos seria que a 
nova crosta oceânica, sendo continuamente criada ao longo das cordilheiras 
oceânicas, implicava um grande aumento no tamanho da Terra desde a sua 
formação. 
 
Como é sabido, a Terra mudou pouco no tamanho desde sua formação há 4,6 
bilhões de anos, levantando uma pergunta chave: 
 
 
Como pode a nova crosta oceânica ser adicionada, 
continuamente ao longo das cordilheiras oceânicas, 
 sem aumentar o tamanho da Terra? 
 
 
 
Esta pergunta intrigou particularmente cientistas Harry H. Hess e Robert S. 
Dietz. O primeiro formulou o raciocínio seguinte: 
 
 
 
 
 
Se a crosta oceânica se expandia ao longo 
das cordilheiras oceânicas, ela tinha de ser "consumida" 
em outros lugares da Terra. 
 
 
Deste modo, Hess sugeriu que uma nova crosta oceânica espalhou-se 
continuamente, afastada das cordilheiras, seguindo um movimento de 
transporte do tipo "correia". Desta forma, milhões de anos mais tarde, esta 
crosta oceânica desceria até às fossas oceânicas, onde seria "consumida". 
 
De acordo com pesquisador, enquanto o Oceano Atlântico se expandia o 
Oceano Pacífico se contraia. Assim, as idéias de Hess davam uma 
explicação clara porque a Terra não aumentava de tamanho. 
 
 
O vulcanismo 
Durante o século XX, os cientistas chegaram à conclusão que os abalos 
sísmicos tendem a se concentrar em determinadas áreas da Terra, ao longo 
das fossas e das cordilheiras oceânicas. Os sismologistas começaram a 
identificar diversas zonas proeminentes dos tremores. Estas zonas tornaram-
se mais tarde conhecidas como zonas de Wadati-Benioff, ou simplesmente 
zonas de Benioff . 
 
Os dados obtidos permitiram que os cientistas traçassem com precisão as 
zonas de concentração dos abalos sísmicos de todo o planeta. 
 
 
 
http://domingos.home.sapo.pt/sismos_1.html
 
 
 
 
Existem quatro tipos de limites de placa tectônicas: 
 
· Limites divergentes - a nova crosta é gerada enquanto que as placas são 
"empurradas", afastando-se umas das outras; 
 
· Limites convergentes - a crosta é “consumida” enquanto uma placa 
"mergulha" sob outra; 
 
· Limites transformantes - as placas deslizam horizontalmente uma em 
relação à outra. Não há crosta sendo “produzida” nem sendo “consumida”; 
 
· Zonas dos limites entre placas - as largas bandas em que os limites entre 
placas não estão bem definidos e os efeitos da interação das placas não são 
claros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os limites divergentes ocorrem ao longo das placas que estão em movimento 
de separação (afastamento; divergente) e a nova crosta é criada pelo magma 
que se eleva do manto. A imagem corresponde a duas "correias" gigantes, 
semelhantes a tapetes rolantes enfrentando-se, mas movendo-se lentamente, 
em sentidos opostos “transportando” a crosta oceânica recentemente 
formada a partir da cordilheira oceânica. 
Talvez os limites divergentes melhor conhecidos sejam os da cordilheira 
oceânica Meso-Atlântica. Esta gigantesca montanha submersa estende-se 
desde o Oceano Ártico até ao extremo sul da África. A velocidade de 
expansão (afastamento) das placas ao longo desta cordilheira oceânica é de 
aproximadamente 2,5 cm/ano, ou de 25 quilômetros em cada milhão de 
anos. 
 
Esta velocidade de expansão pode parecer lenta para os padrões humanos, 
mas porque este processo teve a sua origem há cerca de 200 milhões de anos 
e resultou num afastamento das placas da ordem dos milhares de 
quilômetros. A expansão do fundo oceânico ao longo dos 200 milhões de 
anos passados fez com que o Oceano Atlântico crescesse a partir de uma 
minúscula entrada de água entre os continentes da Europa, África e das 
Américas, dando origem ao vasto oceano que hoje existe. A Islândia é um 
país vulcânico que está sobre a dorsal Meso-Atlântica, oferecendo aos 
cientistas um laboratório natural para estudarem em terra os processos que 
ocorrem ao longo das partes submersas de uma cordilheira meso-oceânica. A 
 
 
Islândia estáexpandindo-se entre as placas Norte-Americana e Euro-
Asiática, considerando-se que a América do Norte está em movimento para 
Oeste relativamente à Euro-Ásia. 
 
Já foi anteriormente referido que o tamanho da Terra não mudou 
significativamente durante os últimos 600 milhões de anos, e muito 
provavelmente logo após sua formação há 4,6 bilhões de anos. O tamanho 
da Terra, praticamente constante desde a sua formação, indica que a crosta 
terrestre tem de ser “destruída” de acordo com uma velocidade mais ou 
menos idêntica à que está sendo formada. Tal destruição (reciclagem) da 
crosta ocorre ao longo dos limites convergentes das placas que se movem 
umas contra as outras. O fenômeno de subducção significa que uma placa 
afunda sob a outra. Dessa forma, a região onde uma placa se desloca para 
baixo de outra é chamada “zona de subducção”. 
O tipo de convergência, chamada por alguns de uma "colisão muito lenta " 
que ocorre entre placas, depende do tipo de litosfera envolvido. A 
convergência pode ocorrer entre uma placa oceânica e uma continental, entre 
duas placas oceânicas, ou entre duas placas continentais. 
 
A zona entre duas placas que deslizam horizontalmente, uma em relação à 
outra, é chamada um limite de falha transformante, ou simplesmente um 
limite transformante. O conceito de falhas transformantes foi proposto pelo 
geofísico canadense J. Tuzo Wilson, tendo determinado que estas falhas ou 
grandes zonas de fratura ligam dois centros de expansão, que são por sua vez 
limites divergentes de placas ou menos frequentemente, centros de 
“destruição”. São as chamadas fossas ou limites convergentes de placas, que 
são em sua maioria encontradas no fundo oceânico. Em geral, estas falhas 
deslocam as dorsais ativas, que estão em expansão, originando margens da 
placa em "zig-zag". Estes são os principais geradores dos tremores de terra 
de baixa profundidade, também designados sismos rasos. 
 
Algumas falhas transformantes ocorrem nos continentes. Por exemplo, a 
zona de falha de Santo André (San Andreas) na Califórnia e a falha Alpina 
na Nova Zelândia. 
 
 
 
 
 
http://domingos.home.sapo.pt/estruterra_4.html
 
 
Atualmente é possível medir com precisão a velocidade de expansão e de 
subducção das placas. 
 
 
Mas, como é que os cientistas podem saber a 
 velocidade dos movimentos das placas ao longo do tempo geológico? 
 
 
Os oceanos guardam uma das chaves deste enigma; o listado magnético dos 
fundos oceânicos grava as inversões do campo magnético terrestre tal como 
já foi referido anteriormente. Os cientistas, sabendo da duração aproximada 
de uma inversão, podem calcular a velocidade média do movimento da placa 
durante uma dada extensão de tempo.