Deriva continental - Continental drift
A deriva continental é a hipótese de que os continentes da Terra se moveram ao longo do tempo geológico em relação uns aos outros, parecendo ter "derivado" no leito do oceano. A especulação de que os continentes podem ter "desviado" foi apresentada pela primeira vez por Abraham Ortelius em 1596. O conceito foi desenvolvido de forma independente e mais completa por Alfred Wegener em 1912, mas sua hipótese foi rejeitada por muitos por falta de qualquer mecanismo de motivação. Arthur Holmes mais tarde propôs a convecção do manto para esse mecanismo. A ideia da deriva continental foi incluída na ciência das placas tectônicas, que estuda o movimento dos continentes à medida que cavalgam nas placas da litosfera terrestre .
História
História antiga
Abraham Ortelius ( Ortelius 1596 ), Theodor Christoph Lilienthal (1756), Alexander von Humboldt (1801 e 1845), Antonio Snider-Pellegrini ( Snider-Pellegrini 1858 ) e outros haviam notado anteriormente que as formas dos continentes em lados opostos do Atlântico O oceano (principalmente a África e a América do Sul) parecem se encaixar. WJ Kious descreveu os pensamentos de Ortelius desta forma:
Abraham Ortelius em sua obra Thesaurus Geographicus ... sugeriu que as Américas foram "arrancadas da Europa e da África ... por terremotos e enchentes" e continuou: "Os vestígios da ruptura se revelam se alguém apresentar um mapa do mundo e considera cuidadosamente as costas dos três [continentes]. "
Em 1889, Alfred Russel Wallace observou: "Antigamente era uma crença muito geral, mesmo entre os geólogos, que as grandes características da superfície da Terra, não menos do que as menores, estavam sujeitas a mutações contínuas, e que durante o curso do conhecimento tempo geológico, os continentes e os grandes oceanos mudaram, repetidamente, 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 em tempos mais remotos. Isso foi comprovado em relação à América do Norte a partir da posição e distribuição das primeiras camadas do Baixo Siluriano. , - os 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 dele (p.196); e esta provavelmente será comprovada ser a condição no tempo primordial dos outros continentes também. E, se os contornos dos continentes foram marcados, segue-se que os contornos dos oceanos não o eram menos ”. Dana foi enormemente influente na América - seu Manual de Mineralogia ainda está sendo impresso em forma revisada - e a teoria ficou conhecida como teoria da Permanência .
Isso pareceu ser confirmado pela exploração dos fundos marinhos conduzida pela expedição Challenger , 1872-1876, que mostrou que, ao contrário do que se esperava, os detritos de terra trazidos pelos rios para o oceano são depositados comparativamente perto da costa no que é agora conhecida como plataforma continental . Isso sugeria que os oceanos eram uma característica permanente da superfície da Terra, ao invés de terem "mudado de lugar" com os continentes.
Eduard Suess havia proposto um supercontinente Gondwana em 1885 e o Oceano Tethys em 1893, assumindo uma ponte terrestre entre os continentes atuais submersos na forma de um geossinclinal , e John Perry havia escrito um artigo de 1895 propondo que o interior da Terra era fluido, e discordando de Lord Kelvin sobre a 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 de forma independente e mais completa do que a de seus predecessores, Wegener mais tarde atribuiu 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 semelhança das formações geológicas do continente meridional levou Roberto Mantovani a conjeturar, em 1889 e 1909, que todos os continentes já haviam sido unidos em um supercontinente ; Wegener notou a semelhança entre os mapas de Mantovani e seus próprios das antigas posições dos continentes do sul. Na conjectura de Mantovani, este continente se quebrou devido à atividade vulcânica causada pela expansão térmica , e os novos continentes se afastaram um do outro por causa da expansão das zonas rip, onde agora estão os oceanos. Isso levou Mantovani a propor uma teoria da Terra em Expansão 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 suas posições atuais por um processo de "fluência continental", posteriormente propondo um mecanismo de aumento das forças das marés durante o arrasto do Cretáceo 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 era a que tinha mais semelhanças com a sua. Por um momento em meados do século 20, a teoria da deriva continental foi referida como a "hipótese de Taylor-Wegener"
Alfred Wegener apresentou sua hipótese pela primeira vez à Sociedade Geológica Alemã em 6 de janeiro de 1912. Sua hipótese era que os continentes formaram uma única massa de terra, chamada Pangéia , antes de se dividir e derivar para suas localizações atuais.
Wegener foi o primeiro a usar a frase "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 haviam de alguma forma "se separado". Embora ele tenha apresentado muitas evidências para a deriva continental, ele não foi capaz de fornecer uma explicação convincente para os processos físicos que podem ter causado essa deriva. Ele sugeriu que os continentes foram separados pela pseudoforce 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, 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 mal compreendidos.
O geólogo britânico 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 pela decomposição radioativa e moviam a crosta na superfície. Seus Princípios de Geologia Física , terminando com um capítulo sobre a deriva continental, foram publicados em 1944.
Mapas geológicos da época mostraram enormes pontes de terra que abrangem os oceanos Atlântico e Índico para explicar as semelhanças de fauna e flora e as divisões do continente asiático no período Permiano, mas não levando em conta a glaciação na Índia, Austrália e África do Sul.
Os fixistas
Hans Stille e Leopold Kober se opuseram à ideia de deriva continental e trabalharam em um modelo de geossinclinal "fixista" 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 e Walther Bucher. 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. As críticas à deriva continental e ao mobilismo foram abundantes na conferência, não apenas por parte dos tectônicos, mas também das perspectivas sedimentológica (Nölke), paleontológica (Nölke), mecânica (Lehmann) e oceanográfica ( Troll , Wüst ). Hans Cloos , o organizador da conferência, também era um fixista que, junto com Troll, defendia que, exceto os continentes do Oceano Pacífico, 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 errantes e mobilistas na conferência apelaram para a biogeografia (Kirsch, Wittmann), paleoclimatologia ( Wegener, K ), paleontologia (Gerth) e medições geodésicas (Wegener, K). F. Bernauer equacionou corretamente Reykjanes no sudoeste da Islândia com a Cadeia Meso-Atlântica , argumentando com isso que o fundo do Oceano Atlântico estava sofrendo extensão assim como Reykjanes. Bernauer pensava que essa extensão havia se afastado dos continentes por apenas 100–200 km, a largura aproximada da zona vulcânica da Islândia .
David Attenborough , que frequentou a universidade na segunda metade da década de 1940, relatou um incidente ilustrando sua falta de aceitação na época: "Certa vez, perguntei a um de meus professores por que ele não estava falando conosco sobre a deriva continental e me disseram, com escárnio, que se eu pudesse provar que havia uma força capaz de mover continentes, ele poderia pensar a respeito. A ideia era ilusória, fui informado. "
Ainda em 1953 - apenas cinco anos antes de Carey introduzir a teoria das placas tectônicas - a teoria da deriva continental foi rejeitada pelo físico Scheidegger pelos seguintes motivos.
- Primeiro, foi mostrado que as massas flutuantes em um geóide em rotação se acumulariam no equador e permaneceriam lá. Isso explicaria um, mas apenas um, episódio de construção de montanha entre qualquer par de continentes; não conseguiu explicar os episódios orogênicos anteriores .
- Em segundo lugar, as massas flutuando livremente em um substrato fluido, como icebergs no oceano, devem estar em equilíbrio isostático (no qual as forças da gravidade e da flutuabilidade estão em equilíbrio). Mas as medições gravitacionais mostraram que muitas áreas não estão em equilíbrio isostático.
- Terceiro, havia o problema de por que algumas partes da superfície da Terra (crosta) deveriam ter se solidificado enquanto outras partes ainda estavam fluidas. Várias tentativas de explicar isso naufragaram em outras dificuldades.
Caminho para a aceitação
Dos anos 1930 ao final dos anos 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 poderiam estar sob o mar e, em 1928, que as correntes de convecção dentro do manto poderiam ser a força motriz. As opiniões de Holmes foram particularmente influentes: em seu livro best-seller, Principles of Physical Geology, ele incluiu um capítulo sobre a deriva continental, propondo que o manto da Terra continha células de convecção que dissipavam o calor radioativo e moviam a crosta na superfície. A proposta de Holmes 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 guerra , e a teoria ainda precisava ser trabalhada para evitar afundar nas objeções de orogenia e isostasia . Pior ainda, as formas mais viáveis da teoria previam a existência de limites de células de convecção atingindo as profundezas da terra, que ainda não haviam sido observados.
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 mar sob os sedimentos era química e fisicamente diferente da crosta continental. Enquanto os oceanógrafos continuavam a batimetrar as bacias oceânicas, um sistema de dorsais meso-oceânicas foi detectado. Uma conclusão importante foi que ao longo desse sistema, um novo fundo do oceano estava sendo criado, o que deu origem ao conceito de " Grande Rift Global ".
Enquanto isso, os cientistas começaram a reconhecer variações magnéticas estranhas no fundo do oceano usando dispositivos desenvolvidos durante a Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos. Na década seguinte, ficou cada vez mais claro que os padrões de magnetização não eram anomalias, como se supunha originalmente. Em uma série de artigos em 1959-1963, Heezen, Dietz, Hess, Mason, Vine, Matthews e Morley coletivamente perceberam que a magnetização do fundo do oceano formava padrões extensos, semelhantes a zebras: uma faixa exibia polaridade normal e a adjacente listras inverteram a polaridade. A melhor explicação foi a "esteira rolante" ou hipótese Vine-Matthews-Morley . O novo magma das profundezas da Terra sobe facilmente através dessas zonas fracas e, eventualmente, irrompe ao longo da crista das cristas para criar uma nova crosta oceânica. A nova crosta é magnetizada pelo campo magnético da Terra, que sofre reversões ocasionais . Em seguida, a formação de uma nova crosta 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 meso-oceânicas e uma década após a descoberta das faixas, as placas tectônicas se tornaram axiomáticas para a geofísica moderna.
Além disso, Marie Tharp , em colaboração com Bruce Heezen , que inicialmente ridicularizou as 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.
Evidência moderna
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 "Sismologia e a Nova Tectônica Global", publicado em 1968, usando dados coletados de estações sismológicas, incluindo aquelas que ele montou 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 sobre um manto " plástico " muito mais profundo . A crosta continental é inerentemente mais leve. A crosta oceânica é criada em centros de disseminação e isso, junto com a subducção , impulsiona o sistema de placas de forma caótica, resultando em orogenia contínua e áreas de desequilíbrio isostático.
As evidências do movimento dos continentes nas placas tectônicas agora são extensas. Fósseis semelhantes de plantas e animais são encontrados nas costas de diferentes continentes, sugerindo que eles já foram unidos. Os fósseis do Mesosaurus , um réptil de água doce bastante parecido com um pequeno crocodilo, encontrado no Brasil e na África do Sul , são um exemplo; outra é a descoberta de fósseis do réptil terrestre Lystrosaurus em rochas da mesma idade em locais na África , Índia e Antártica . Também há 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, o empuxo da laje , o empurrão da crista 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 ele 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, Antártica 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 chamados tilitos , sugeria a existência do supercontinente Gondwana , que se tornou um elemento central do conceito de deriva continental. As estrias indicavam o fluxo glacial longe do equador e em direção aos pólos, com base nas posições e orientações atuais dos continentes, e apoiavam a ideia de que os continentes do sul haviam anteriormente estado em locais dramaticamente diferentes que eram contíguos uns com os outros.
Veja também
- História geológica da Terra - A sequência dos principais eventos geológicos do passado da Terra
- Israel C. White
Referências
Fontes
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Frankel, Henry R. (2012). A controvérsia da deriva continental . Volume I: Wegener e o debate inicial . Cambridge.
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- Oreskes, Naomi (1999), The Rejection of Continental Drift , Oxford University Press, ISBN 978-0-19-511732-5(pb: 0-19-511733-6 )
-
Oreskes, Naomi (2002), "Continental Drift" (PDF) , em Munn, Ted; MacCracken, Michael C .; Perry, John S. (eds.), Encyclopedia of Global Environmental Change , Vol. 1, Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons, pp. 321-325, ISBN 978-0-471-97796-4, OCLC 633880622 , arquivado do original (PDF) em 4 de fevereiro de 2012
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- Şengör, Celâl (1982). "Teorias clássicas da orogênese". Em Miyashiro, Akiho ; Aki, Keiiti; Şengör, Celâl (eds.). Orogenia . John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-103769.
- Snider-Pellegrini, Antonio (1858), La Création et ses mystères dévoilés , Paris: Frank e Dentu.
links externos
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Recursos da biblioteca sobre a deriva continental |