O que os rugidos dos vulcões da Islândia têm em comum com as agora pacíficas ilhas vulcânicas ao largo da costa ocidental da Escócia e as espetaculares colunas de basalto do Giant’s Causeway, na Irlanda do Norte?
Há cerca de sessenta milhões de anos, o manto pluma islandês — uma fonte de rocha quente que se eleva da fronteira entre o núcleo da Terra e o manto — desencadeou atividade vulcânica em uma vasta área do Atlântico Norte, se estendendo da Escócia e Irlanda até a Groelândia.
Por décadas, os cientistas se perguntaram por que esse surto de vulcanismo foi tão extenso. Agora, uma pesquisa liderada pela Universidade de Cambridge descobriu que as diferenças na espessura das placas tectônicas ao redor do Atlântico Norte podem explicar a ampla atividade vulcânica.
Os pesquisadores compilaram mapas sísmicos e de temperatura do interior da Terra, descobrindo que áreas de placas tectônicas mais finas atuaram como condutos, canalizando a rocha derretida do manto por uma ampla área.
A Islândia, que é um dos lugares mais vulcanicamente ativos da Terra, deve sua origem em grande parte ao manto pluma. Além do vulcanismo, a influência do Manto Pluma chega a moldar o fundo do mar e a circulação oceânica no Atlântico Norte e, por sua vez, o clima ao longo do tempo. Apesar de sua importância global, muitos aspectos do comportamento e da história do pluma ainda permanecem elusivos.
“Os cientistas têm muitas perguntas sem resposta sobre o pluma islandês,” disse Raffaele Bonadio, geofísico do Departamento de Ciências da Terra de Cambridge e autor principal do estudo.
Bonadio se empenhou em explicar por que a impressão vulcânica do pluma era muito mais abrangente sessenta milhões de anos atrás — antes da abertura do Atlântico — formando vulcões e derramamentos de lava que se estendiam por milhares de quilômetros. O padrão poderia ser explicado pelo pluma se espalhando para fora em uma formação ramificada e fluida, explicou Bonadio, “mas evidências para tal fluxo foram escassas.”
Em busca de respostas, Bonadio concentrou-se em um segmento da Província Ígnea do Atlântico Norte para entender melhor a distribuição complexa de vulcões na Escócia e Irlanda. Ele queria saber se a estrutura das placas tectônicas da Terra desempenhou um papel na expressão superficial do vulcanismo.
Usando dados sísmicos extraídos de terremotos, Bonadio criou uma imagem gerada por computador do interior da Terra sob a Grã-Bretanha e a Irlanda. Este método, conhecido como tomografia sísmica, funciona de maneira semelhante a uma tomografia computadorizada médica, revelando estruturas ocultas dentro do planeta. Bonadio combinou isso com medições de termografia sísmica — um novo método desenvolvido pela equipe — que revela variações na temperatura e espessura da placa tectônica.
Ele descobriu que os vulcões do noroeste da Escócia e da Irlanda se formaram em áreas onde a litosfera (a camada rígida externa da Terra que compõe as placas tectônicas) é mais fina e mais fraca.
“Vemos antigos vulcões concentrados dentro desse corredor de litosfera fina sob o Mar da Irlanda e áreas circunvizinhas,” disse Bonadio. Ele acredita que o material do pluma quente foi preferencialmente canalizado ao longo desse corredor, acumulando-se nas áreas de placas finas devido à sua flotabilidade.
Anteriormente, alguns cientistas tinham apresentado origens alternativas para a atividade vulcânica, sem envolver o manto pluma, disse Bonadio. Mas sua nova pesquisa mostra que a distribuição poderia ser explicada pelo desvio e redirecionamento do magma para áreas de litosfera mais fina.
Sergei Lebedev, da Universidade de Cambridge, afirmou: “essa correlação impressionante sugere que o material do pluma quente erodiu a litosfera nessa região. Essa combinação resultante de litosfera fina, asthenosfera quente e fusão por descompressão provavelmente causou o levantamento e a atividade vulcânica.”
Anteriormente, os autores encontraram uma ligação próxima entre a distribuição desigual de terremotos na Grã-Bretanha e Irlanda e a espessura da litosfera, mostrando como as cicatrizes deixadas pelo manto pluma influenciam os riscos sísmicos hoje.
Bonadio e Lebedev também estão usando seus métodos para mapear o potencial de recursos de energia geotérmica. “Na Grã-Bretanha e Irlanda, o maior suprimento de calor do manto da Terra está nos mesmos lugares onde os vulcões erupcionaram sessenta milhões de anos atrás, e onde a litosfera é mais fina,” disse Lebedev. Ele e Bonadio estão trabalhando com colegas internacionais para aplicar seus novos métodos de termografia sísmica à avaliação geotérmica global.
