Geocientistas confirmam ‘gotejamento’ da crosta terrestre sob o Planalto da Anatólia Central da Turquia

Dados recentes de satélite revelam que a Bacia de Konya, no Planalto Central da Anatólia de Türkiye, está sendo continuamente remodelada ao longo de milhões de anos, de acordo com uma nova análise liderada por cientistas da Terra na Universidade de Toronto.

Os pesquisadores dizem que simulações experimentais — combinadas com dados geológicos, geofísicos e geodésicos — explicam o enigmático afundamento da bacia dentro do interior do planalto ascendente e sugerem ainda uma nova classe de tectônica de placas que tem implicações para outros planetas que não têm placas semelhantes à Terra, como Marte e Vênus.

O estudo, publicado em Comunicações da Naturezamostra que o afundamento na região é devido ao gotejamento litosférico em vários estágios — um fenômeno nomeado em homenagem à instabilidade do material rochoso que compõe a crosta terrestre e o manto superior. À medida que fragmentos de rochas densas abaixo da superfície se desprendem e afundam na camada mais fluida do manto do planeta, grandes formas de relevo, como bacias e dobras montanhosas da crosta, se formam na superfície.

“Olhando para os dados de satélite, observamos uma característica circular na Bacia Konya onde a crosta está afundando ou a bacia está se aprofundando”, diz a autora principal Julia Andersen, uma candidata a Ph.D. no departamento de ciências da Terra da U of T na Faculdade de Artes e Ciências. “Isso nos levou a olhar para outros dados geofísicos abaixo da superfície onde vimos uma anomalia sísmica no manto superior e uma crosta espessada, nos dizendo que há material de alta densidade lá e indicando um provável gotejamento litosférico do manto.”

Os resultados ecoam uma investigação semelhante dos pesquisadores sobre a formação da Bacia de Arizaro, na Cordilheira dos Andes, na América do Sul, sugerindo que o fenômeno pode ocorrer em qualquer lugar do planeta e explica processos tectônicos normalmente encontrados em regiões de planaltos montanhosos.

Estudos anteriores mostram que o Planalto Central da Anatólia subiu até um quilômetro nos últimos 10 milhões de anos devido ao fenômeno de gotejamento litosférico.

“À medida que a litosfera engrossava e pingava abaixo da região, ela formava uma bacia na superfície que mais tarde surgiu quando o peso abaixo se desprendeu e afundou nas profundezas do manto”, diz Russell Pysklywec, professor do departamento de ciências da Terra e coautor do estudo.

“Agora vemos que o processo não é um evento tectônico único e que o gotejamento inicial parece ter gerado eventos secundários subsequentes em outras partes da região, resultando na curiosa e rápida subsidência da Bacia de Konya dentro do planalto continuamente ascendente de Türkiye.”

Andersen acrescenta que as novas descobertas sugerem uma conexão entre elevação do planalto e eventos de formação de bacias por meio da evolução da remoção litosférica primária e secundária. “Essencialmente, a subsidência está ocorrendo junto com a elevação contínua do planalto.”

Andersen e os coautores do estudo, incluindo colegas da Universidade Técnica de Istambul e da Universidade Çanakkale Onsekiz Mart, na Turquia, chegaram a essas descobertas após recriar o processo de gotejamento em experimentos de laboratório e analisar suas observações.

Eles construíram modelos analógicos de laboratório para estabelecer como o processo pode ter ocorrido com base nos dados fornecidos pelas novas medições, enchendo um tanque de plexiglass com polidimetilsiloxano (PDMS) — um fluido de polímero de silicone aproximadamente 1.000 vezes mais espesso que o xarope de mesa — para servir como o manto inferior fluido da Terra, adicionando uma mistura de PDMS e argila de modelagem para replicar a seção sólida mais superior do manto, terminando com uma camada semelhante a areia no topo, feita de esferas de cerâmica e sílica para servir como crosta terrestre.

Os pesquisadores ativaram o modelo inserindo uma semente de alta densidade no PDMS e modelando a camada de argila para iniciar um gotejamento que foi subsequentemente puxado para baixo pela gravidade. Um conjunto de câmeras foi posicionado acima e ao lado do tanque para registrar quaisquer mudanças ao longo do tempo, capturando uma imagem de alta resolução aproximadamente a cada minuto.

“Em 10 horas, observamos uma fase inicial de gotejamento, que chamamos de gotejamento primário. Depois que o gotejamento primário tocou o fundo da caixa, vimos que um segundo gotejamento começou a afundar no fundo após 50 horas”, diz Andersen. “Tanto o gotejamento primário quanto o secundário não estavam causando nenhuma deformação horizontal em nossa crosta artificial, o que esperamos que esteja tipicamente associado a um gotejamento litosférico do manto.”

Os pesquisadores já sabiam que o gotejamento primário havia causado mudanças na topografia da superfície do experimento e queriam saber se o gotejamento secundário teria algum efeito na superfície, já que era um gotejamento menor que o primário.

“O que notamos foi que, com o tempo, esse gotejamento secundário puxou a crosta para baixo e começou a criar uma bacia, apesar de não haver movimentos horizontais na crosta na superfície”, diz Andersen. “As descobertas mostram que esses grandes eventos tectônicos estão interligados, com um gotejamento litosférico potencialmente desencadeando uma série de outras atividades nas profundezas do interior planetário.”