O que você colocaria na sua lista dos grandes avanços científicos do século XX?
Relatividade geral? Mecânica quântica? Algo a ver com genética, talvez?
Uma descoberta que deveria estar no resumo de todos é a tectónica das placas – a descrição de como a casca rígida exterior do nosso planeta (a sua litosfera) se move e é reciclada.
A teoria celebra o seu 50º aniversário este ano e alguns dos principais actores que juntaram a estrutura estão actualmente em Londres para marcar a ocasião com uma conferência especial na The Geological Society.
As ideias verdadeiramente grandiosas na ciência não só parecem brilhantemente simples e intuitivas quando entram em foco, como também têm este poder extraordinário para responder a tantas outras questões na Natureza.
A tectónica de pratos é um exemplo perfeito disto.
- Vista espacial das rochas magnéticas da Terra
- Mapeamento da superfície lenta da Terra
- Sondas de satélite de gravidade profundas da Terra
Diz-nos porque é que os Himalaias são tão altos; porque o México experimenta terremotos prejudiciais; porque a Austrália desenvolveu um grupo diverso de marsupiais; e porque a Antártida entrou em um profundo congelamento.
Mas quando se está no interior da bolha, tentando fazer com que todas as evidências se encaixem numa narrativa coerente – a solução parece muito longe de ser óbvia.
“Nós não tínhamos idéia de qual era a causa de terremotos e vulcões e coisas assim”, lembra Dan McKenzie. “É extraordinariamente difícil agora se colocar de volta ao estado de espírito que tínhamos quando eu era um estudante universitário. E, claro, as ideias que eu tive agora são ensinadas na escola primária.”
McKenzie é considerado como um dos arquitectos da teoria moderna da tectónica de placas.
Em 1967, ele publicou um artigo na revista Nature chamado “The North Pacific”: An Example of Tectonics on a Sphere” com Robert Parker, outro graduado da Universidade de Cambridge.
Desenhou sobre uma erupção de descobertas do pós-guerra para pintar um quadro convincente de como o fundo do mar naquela parte do globo era capaz de se mover, muito parecido com uma pedra de pavimentação curva, iniciando terremotos onde interagia com as outras grandes placas de rocha sólida que cobriam a Terra.
Embora visto como um momento “aha!”, foi na verdade um longo caminho até aquele momento com um grupo de cientistas empenhados, todos a correr e a mergulhar para a linha em 1966/67/68.
A história remonta a 1915 a Alfred Wegener, o explorador e meteorologista polar alemão, que mais associamos à ideia de deriva continental.
Wegener podia ver que os continentes não eram estáticos, que eles devem ter mudado com o tempo, e que as linhas costeiras da América do Sul e da África pareciam estar desconfiadamente bem ajustadas, como se uma vez estivessem unidas. Mas ele não conseguia conceber um mecanismo convincente para impulsionar o movimento.
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As coisas realmente tiveram que esperar pela Segunda Guerra Mundial e as tecnologias que ela desovou, tais como ecosondas e magnetómetros. Desenvolvidas para caçar submarinos e encontrar minas, estas capacidades foram colocadas para trabalhar em tempo de paz para investigar as propriedades do fundo do mar. E foram estas investigações que revelaram como as placas são feitas nas cristas do médio-oceano e destruídas nas suas margens, onde submergem os continentes.
“A tectónica das placas vem realmente dos oceanos. Foi quando descobrimos as cristas oceânicas, as zonas de subducção e as falhas de transformação, e assim por diante”, disse John Dewey, da Universidade de Oxford, outro desses cientistas de sprinting. “Nos anos sessenta, houve este aumento maciço de conhecimento através de expedições oceanográficas.
“Até aquela época, nós olhávamos microscópios para baixo em seções finas de rocha, olhando para falhas e afloramentos em terra. E de vez em quando tínhamos a sorte de encontrar algum componente da tectónica de placas, mas não sabíamos que era tectónica de placas porque não tínhamos os oceanos. Sem os oceanos, você não tem nada”, disse ele ao programa Science In Action da BBC.
Uma das principais observações foi a da propagação do fundo do mar – o processo que cria nova crosta nas cristas a partir do magma de afloramento.
À medida que a rocha arrefece e se afasta de uma crista, ela prende nos seus minerais a direcção do campo magnético da Terra. E à medida que o campo inverte, como faz a cada poucas centenas de milhares de anos, o mesmo acontece com a polaridade nas rochas, apresentando um padrão em forma de zebra, listrado para atravessar navios de pesquisa e seus magnetômetros.
Em 1967, todas as estradas levaram ao encontro da Primavera da União Geofísica Americana. Cerca de 70 resumos (resumos de pesquisa) foram submetidos somente no fundo do mar, espalhando-se. Deve ter sido uma época inebriante.
A narrativa coerente da tectónica de placas estava prestes a cair rapidamente no lugar. O trabalho de McKenzie foi publicado em dezembro daquele ano. Simultaneamente, outros pesquisadores estavam estendendo o modelo para descrever todas as outras placas.
Como o mecanismo que iludiu Wegener, os cientistas podem agora ver como o peso das placas de subpressão desempenha um papel tão importante na condução de todo o sistema.
Tal como o cão magro não precisa de encorajamento uma vez que começou a sua jornada lá em baixo, assim a rocha descendente parece ter um impulso imparável.
Tony Watts, um geólogo de Oxford e um convocador da Plate Tectonics desta semana na 50ª conferência, explica: “Sabemos que as placas mais rápidas, as que se espalham mais rapidamente, têm placas muito longas, longos pedaços de litosfera, que estão a ir por baixo nas trincheiras oceânicas.
“Então, parece que algo chamado ‘trench pull’ é uma força muito importante e é geralmente aceite como sendo maior do que ‘ridge push’. Claro, tudo está ligado no manto profundo por convecção, mas puxar a trincheira parece ser a chave”.
Nada é feita e polvilhada na ciência. Ainda há um debate vivo, por exemplo, sobre quando e como a tectónica de placas se desenvolveu na Terra. Há mais de quatro bilhões de anos, como resultado dos impactos dos asteróides, argumentou um recente artigo recente da Nature Geoscience.
Hoje, temos ferramentas extraordinárias como GPS e interferometria de radar por satélite que nos permitem observar a marcha das placas, milímetro por milímetro. Ainda mais notável é a técnica de tomografia sísmica, que utiliza os sinais dos terremotos para construir visualizações em 3D de placas de rocha afundadas.
“A tectónica das placas foi uma revolução. Eu sou geólogo, então eu diria isso”, disse Tony Watts à BBC News.
“Olhando para trás, a história da geologia é muito longa. A Sociedade Geológica foi fundada em 1807, então a tectônica de placas veio muito tarde em sua história. Mas ela precisava das tecnologias certas e de um grupo relativamente pequeno de cientistas de instituições fortemente lideradas para torná-la realidade.
“A outra coisa a lembrar é o quão jovens alguns destes cientistas eram: Dan McKenzie tinha acabado de terminar a sua tese de doutoramento.”
