O resultado de uma simulação computacional 3D da migração da zona de subducção de Gibraltar. A imagem mostra como a zona de subducção se propagará no Atlântico daqui a 50 milhões de anos. Crédito: Nicolas Riel
Após um período de inatividade, a zona de subducção abaixo do Estreito de Gibraltar continuará a invadir o Oceano Atlântico.
Os oceanos passam por transformações constantes, muitas vezes em extensas escalas de tempo que abrangem milhões de anos. Cientistas da Universidade de Lisboa em Portugal e da Universidade Johannes Gutenberg Mainz (JGU) na Alemanha utilizaram simulações computacionais para mostrar que uma zona de subducção começando no Mediterrâneo Ocidental se estenderá até o Atlântico abaixo do Estreito de Gibraltar. As suas projeções sugerem que este desenvolvimento levará à formação de uma nova zona de subducção atlântica daqui a 50 milhões de anos, que posteriormente descerá para o manto da Terra.
O novo modelo geodinâmico explica a evolução da zona de subducção de Gibraltar e o seu provável desenvolvimento, o que contribuirá para a renovação do fundo do Oceano Atlântico. As conclusões são o resultado de muitos anos de colaboração entre os parceiros em Lisboa e Mainz e foram publicadas recentemente em Geologia.
Simulação mostrando o desenvolvimento da zona de subducção de Gibraltar ao longo do tempo. Crédito: Nicolas Riel e João Duarte
Os oceanos têm vidas individuais
Os oceanos surgem e crescem, mas eventualmente encolhem e fecham – uma sequência de eventos conhecida como ciclo de Wilson. Um dos pilares deste ciclo é o início da subducção, ou seja, quando a litosfera oceânica retorna ao manto terrestre para ser reciclada.
“O Oceano Atlântico é único porque aqui quase não existem zonas de subducção, em contraste com o Pacífico”, disse o professor Boris Kaus da JGU. As únicas zonas de subducção totalmente desenvolvidas no Atlântico com arcos de ilhas vulcânicas são o arco das Pequenas Antilhas no Caribe e o arco da Escócia entre o extremo sul da Argentina e a Antártica, ambos formados no Cretáceo período. “O arco de Gibraltar que está prestes a invadir o Atlântico é o terceiro”, explicou Kaus, chefe do grupo de Geodinâmica e Geofísica da JGU. O Atlântico é, portanto, um laboratório único que permite a análise do início da subducção.
Mapa destacando as zonas de subducção do Atlântico, os arcos totalmente desenvolvidos das Pequenas Antilhas e da Escócia no lado ocidental e o arco incipiente de Gibraltar no lado oriental. Extraído de Duarte et al., 2018. Crédito: João C. Duarte
O arco de Gibraltar surgiu como parte de zonas de subducção que se desenvolveram no Mediterrâneo Ocidental desde a época do Oligoceno, há cerca de 30 milhões de anos. A maior parte do arco está hoje presente sob o Mar de Alborán, a porção mais ocidental do Mar Mediterrâneo, estendendo-se já para o Atlântico. A sua propagação para oeste abrandou ao longo dos últimos 5 milhões de anos, levando alguns investigadores a concluir que poderá ter-se tornado completamente inativo.
“Não partilhamos desta opinião”, enfatizaram o Professor Boris Kaus e o Dr. Nicolas Riel. “As nossas simulações computacionais permitem-nos reconstruir com precisão o desenvolvimento físico do arco de Gibraltar e avaliar o seu desenvolvimento futuro.” Para os cálculos, a equipe de pesquisa utilizou o supercomputador MOGON II da JGU.
A migração para o Atlântico recomeçará após um período de inatividade
As simulações começam num período de 30 milhões de anos atrás e mostram o arco da zona de subducção movendo-se gradualmente da região mediterrânica francesa/espanhola em direção ao sul. Há cerca de 17 milhões de anos, o centro do arco atingiu o Norte de África. Ilhas, como as Cabílias, vagaram com este movimento para o sul e tornaram-se anexadas ao continente norte-africano.
“Nosso modelo também ajuda a explicar certas observações geológicas”, disse o professor Boris Kaus. Há cerca de 10 milhões de anos, a chamada laje, que é a parte da placa inferior que já desce para o manto, começou a avançar em direção ao Atlântico. A zona de subducção atlântica do arco de Gibraltar situa-se actualmente numa linha que corresponde aproximadamente à da fronteira entre Espanha e Portugal.
Os geofísicos de Mainz e Lisboa esperam que a taxa de expansão do arco desacelere no futuro, de modo que chegará quase a uma paralisação dentro de cerca de 20 milhões de anos. Depois disso, a taxa de migração aumentará de modo que – ao longo dos 30 milhões de anos seguintes – a zona de subducção se espalhará pelo Atlântico na forma de um semicírculo, criando um novo sistema de subducção do Atlântico.
O modelo reproduz a propagação de uma zona de subducção a partir de um oceano que se fecha – neste caso, o Mediterrâneo – através de um estreito corredor oceânico até um novo oceano em abertura, o Atlântico. “As nossas simulações mostraram pela primeira vez que esta forma de migração direta pode ocorrer”, acrescentou o professor João Duarte, da Universidade de Lisboa, autor principal do artigo publicado.
