Sopa da pedra - versão zero

Algumas pessoas têm reclamado que eu não coloco apontadores para outros blogues na barra lateral. A questão é que não gosto disso, não me apetece ter uma barra com centenas de nomes, a maioria deles entretanto desaparecidos. Se vejo algo de que gosto prefiro escrever sobre isso ou incluir um laço numa das minhas contribuições. Sendo assim, decidi iniciar uma nova rubrica. No primeiro fim de semana do mês de Novembro farei uma resenha de contribuições sobre Geologia e Paleontologia, em português, publicadas durante o mês de Outubro noutros blogues. Aceito sugestões; se tiverem encontrado algo interessante, ou se quiserem fazer publicidade ao vosso blogue, enviem uma mensagem para o email que se encontra na barra lateral, ou deixem um comentário aqui. [... ler mais]

O critério é algo vasto. As coisas que me interessam são:

• Ruminações de especialistas do ramo, desde que minimamente interessantes, e que não se percam em considerações sobre política ou criacionismo.
• Menções a descobertas por parte de não especialistas, tal como se faz neste blogue, desde que incluam referências e não se limitem a ser cópias de comunicados de imprensa.
• Entusiastas que falem dos seus passeios a grutas, recolha de fósseis e calhaus, visitas a museus, etc.

Porque não uma sopa de vermes ou algo semelhante dedicada à Biologia? Bem, logo se verá. Para já isto parece-me mais fácil.

Ficha técnica
Já que algumas pessoas mostraram curiosidade em relação ao nome deste blogue aproveito para esclarecer. Não tem nada que ver com teorias da Terra como organismo vivo, nem com grupos ecológicos. Vila Nova de Gaia é uma cidade no norte de Portugal, situada na margem esquerda do Douro, junto à Foz. O Cais de Gaia é o nome da zona ribeirinha, que mostro na imagem. A fotografia é da minha autoria, e pode ser usada livremente.

Relíquias minúsculas de uma Terra jovem

A Terra formou-se há qualquer coisa como 4,550 milhões de anos, e durante as primeiras centenas de milhões de anos esteve sujeita a um período de intenso bombardeamento por meteoritos. Sabemos isso a partir da análise de rochas lunares pois na Terra poucas rochas sobreviveram para contar a história. As mais antigas que se conhecem, em Acasta Gneiss, no Canadá, são relativamente jovens, com "apenas" 4,030 milhões de anos. Existem contudo vestígios de uma crosta mais antiga, e é aí que entram versões minúsculas do cristal (um zircão) que se mostra ao lado. Os zircões são um mineral incrivelmente comum, e muito resistente a processo físicos e químicos. Muitas vezes encontrados sob a forma de minúsculos grãos detríticos em rochas sedimentares bastante mais jovens, os zircões contêm pequenas quantidades de urânio e tório, materiais radioactivos de vida longa, o que permite datá-los. As idades que se obtêm são por vezes assombrosas. [... ler mais]

Os grãos mais antigos encontrados têm como idade uns espantosos 4,404 (mais ou menos 8) milhões de anos. Melhor ainda, nem sempre vêm sozinhos, por vezes trazem diamantes. Claro que os diamantes que se encontram como inclusões nos minúsculos zircões não são os habituais símbolos da vaidade e ostentação dos ricos e poderosos. Os diamantes de que vou falar são pequenitos, microscópicos mesmo, com tamanhos entre os seis e os setenta milionésimos de milímetro. Esses diamantes poderão não despertar a cupidez dos apreciadores de jóias, mas são valiosíssimos para os cientistas.

A fantástica descoberta de diamantes quase tão velhos como a Terra é descrita num artigo de Martina Menneken e colegas na revista Nature (ref1). Numa tradução livre do resumo:

Zircões detríticos com mais de 4 mil milhões de anos de idade provenientes da cintura metassedimentária de Jack Hills, craton de Yilgarn, Austrália Ocidental, são os mais antigos fragmentos identificados da crosta terrestre, e possuem um carácter único por preservarem informação sobre a evolução inicial da Terra.

Segundo é referido no artigo, a idade desses zircões possui um pico pronunciado entre 3,200 a 3,400 milhões de anos, com cerca de 10% dos fragmentos possuindo idades superiores a 3,900 milhões de anos. Os autores analisaram mil desses zircões (com tamanhos inferiores a 3 décimos de milímetro) e verificaram que 45 deles traziam passageiros:

Relatamos aqui a descoberta de inclusões de microdiamantes nos zircões de Jack Hills no intervalo de idades de 3,058 mais ou menos 7, a 4,252 mais ou menos 7, milhões de anos. Estes incluem os diamantes mais velhos jamais encontrados em rochas terrestres, e introduzem uma nova dimensão no debate acerca da origem destes zircões e a evolução da jovem Terra.

Aqui abro um pequeno parêntesis para salientar um aspecto importante em trabalho científico de análise de amostras: a possibilidade de contaminação durante a recolha, manuseamento, ou preparação. Os zircões usados neste estudo foram polidos, e para os polir usou-se pó de... diamante. Os autores do artigo abordaram por isso a questão da contaminação mas rejeitaram-na com base em quatro factores:

1. Algumas inclusões de diamante estão completamente envolvidas pelo zircónio
2. As características espectrais dos diamantes embebidos são distintas das do pó usado no polimento
3. As inclusões possuem tamanhos entre 6 e 70 micrómetros e são na maioria maiores que as partículas no material de polimento (<12>
4. Quase todos os diamantes são acompanhados por grafite, que não está presente no pó de polimento.

Tendo estabelecido com alguma margem de segurança que os diamantes são material de facto incluído nos zircões, podemos desde logo inferir algo sobre a sua idade. As datações referem-se aos zircões, não aos diamantes, cuja idade não se determinou directamente. Contudo, como estão incorporados nos zircões, e admitindo que foram lá parar depois de formados, a idade dos zircões fornece um mínimo para a idade dos diamantes, que poderão ser mesmo substancialmente mais antigos que os zircões. Os autores colocam duas hipóteses para explicar o grande intervalo de idades:

O leque de idades indica que ou as condições necessárias para a formação dos diamantes se repetiram por diversas vezes durante a história inicial da Terra ou em alternativa que houve uma reciclagem significativa de diamantes antigos.

Qualquer um destes cenários implica no entanto que há mais de 4,200 milhões de anos existiam na Terra condições para formar este tipo de diamantes. Os diamantes formam-se, na Terra, a profundidades da ordem dos 100 km nas plataformas continentais, ou então quando ocorrem impactos meteoríticos. As propriedades dos diamantes formados nesses diferentes processos são no entanto distintas, e estes velhinhos diamantes não parecem ser de impacto.

As características mineralógicas dos diamantes de Jack Hills, tais como a sua ocorrência em zircões, a sua associação com grafite, e as suas características em espectroscopia de Raman, assemelham-se às dos diamantes que se formaram durante períodos de metamorfismo de pressão ultra-elevada e, a menos que as condições da Terra jovem fossem peculiares, implicam uma litosfera continental relativamente espessa e interação entre manto e crosta há pelo menos 4,250 milhões de anos atrás.

O ênfase a negrito é meu. Pessoalmente acho este artigo fascinante sobretudo por causa dessa frase. Há incertezas e algumas suposições, e há especialistas que não estão convencidos (ref2), mas é extraordinário saber que uns minúsculos diamantes, encontrados dentro de fragmentos rochosos que podemos datar, permitem-nos inferir algo sobre a estrutura do planeta há muito muito tempo atrás. Mas como é hábito, estas relíquias de tempos passados relançaram apenas um debate que se mantém aceso, a questão não está resolvida.

Ficha técnica
Foto de zircão (Peixes, Goiás, Brasil) de Eurico Zimbres (FGEL-UERJ) / Tom Epaminondas, retirada da Wikimedia Commons.

Referências
(ref1) Martina Menneken, Alexander A. Nemchin, Thorsten Geisler, Robert T. Pidgeon & Simon A. Wilde (2007). Hadean diamonds in zircon from Jack Hills, Western Australia. Nature 448, 917-920. doi:10.1038/nature06083.
(ref2) Ian S. Williams (2007). Earth science: Old diamonds and the upper crust. Nature 448, 880-881. doi:10.1038/448880a.

Lama, lama e ainda mais lama

Esta é uma imagem, obtida a 5 de Março de 2005, de uma região da ilha de Java, na Indonésia que inclui uma localidade chamada Sidoarjo. Em cima mostra-se uma panorâmica maior, em baixo uma ampliação por um factor de 4 da região dentro da caixa de contornos brancos. Trata-se de uma visão no infravermelho obtida pelo Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) no satélite Terra da NASA. As cores são "falsas", isto é geradas artificialmente por computador e reflectem o tipo de terreno. Terreno despido de vegetação aparece com cor cinza, a água aparece a azul escuro, e a vegetação a vermelho. Quanto mais luxuriante a vegetação mais brilhante é o vermelho. A região que nos interessa fica imediatamente abaixo do rectângulo cinzento na parte de cima da imagem de baixo, à esquerda. Ora eu já falei aqui de Sidoarjo, que ficou tristemente célebre no dia 29 de Maio de 2006 quando a terra desatou a cuspir lama fervente. [... ler mais]Esta é uma imagem, obtida a 5 de Março de 2005, de uma região da ilha de Java, na Indonésia que inclui uma localidade chamada Sidoarjo. Em cima mostra-se uma panorâmica maior, em baixo uma ampliação por um factor de 4 da região dentro da caixa de contornos brancos. Trata-se de uma visão no infravermelho obtida pelo Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) no satélite Terra da NASA. As cores são "falsas", isto é geradas artificialmente por computador e reflectem o tipo de terreno. Terreno despido de vegetação aparece com cor cinza, a água aparece a azul escuro, e a vegetação a vermelho. Quanto mais luxuriante a vegetação mais brilhante é o vermelho. A região que nos interessa fica imediatamente abaixo do rectângulo cinzento na parte de cima da imagem de baixo, à esquerda. Ora eu já falei aqui de Sidoarjo, que ficou tristemente célebre no dia 29 de Maio de 2006 quando a terra desatou a cuspir lama fervente.

Como referi numa contribuição anterior, alguns geológos admitem que a culpa do fenómeno pode repousar em perfurações em busca de petróleo e gás natural que estavam a ser efectuadas na região. A companhia petrolífera por seu lado sugere que a culpa seria de um terramoto que ocorreu a 27 de Maio de 2006, com epicentro numa região próxima de Sidoarjo. De quem quer que seja a culpa, a lama tem vindo a alastrar-se lenta mas inexoravelmente. Esta é a situação vista pelo ASTER a 3 de Setembro de 2006, três após o início do fenómeno.

A linha que cruza o rio, de cor bastante escura, é uma auto-estrada e dá um pouco uma ideia da escala, e é importante como referência para a próxima imagem. Essa auto-estrada cruza o mar de lama, nesta altura com um diâmetro da ordem dos três quilómetros, logo acima do rio. Notem os contornos bem definidos da zona de lama, que correspondem a diques improvisados para deter a progressão do material despejado pelo vulcão lamacento. A coisa não tem parado, tal como se vê nesta imagem obtida a 10 de Fevereiro de 2007.

Apesar das nuvens, e tendo como referência a auto-estrada, é fácil perceber como a região coberta de lama cresceu consideravelmente em poucos meses. A lama está neste momento a preocupar os donos das criações de camarão que estão logo ali ao lado, junto ao mar. O governo indonésio decidiu por isso largar na boca do vulcão cadeias formadas por quatro bolas de cimento unidas por correntes de ferro de um metro e meio de comprimento. Cada uma dessas bolas pesa cerca 250 quilos, e os indonésios têm vindo a largá-las na cratera desde o mês passado, e vão continuar até largarem cerca de mil e quinhentas. Pode parecer uma ideia um bocado rebuscada mas de acordo com um comunicado de imprensa da BBC já conseguiram interromper o fluxo de lama durante um curto período de tempo. Quão curto exactamente? Bem, cerca de meia hora. Não é muito mas pode ser um sinal de esperança para os habitantes dessa área.

Ficha técnica
As imagens são cortesia da NASA/GSFC/MITI/ERSDAC/JAROS, e da equipa científica do ASTER. Essas imagens e a inspiração para o texto foram obtidas via Earth Observatory da NASA.

O Mundo do Hobbit: descendentes de marinheiros?

Carregue nas setas para navegar ou no crânio para ir para o início da série.

Esta imagem mostra o relevo na região do Sudoeste-asiático e Austrália. Os tons de azul escuro são regiões de fundos oceânicos profundos, abaixo dos 3000 metros, as regiões a azul mais claro vão até à superfície, correspondendo os tons ciano quase esverdadeados a regiões que hoje se situam desde o nível do mar a 100 ou 150 metros de profundidade. Os verdes correspondem a regiões de pequena altitude, os amarelos e vermelhos a regiões de altitudes elevadas. A região de baixa profundidade é uma extensão natural dos continentes, e constitui aquilo que se designa por plataforma continental. Notem que eu usei a palavra hoje ao referir-me à região azul-clara. É que durante as eras glaciais o nível do mar encontrava-se mais de 100 metros abaixo do que está hoje, e grande parte dessa zona era terra firme. Isso significa que as ilhas de Samatra, Java, e Bornéu, estavam então directamente ligadas ao continente asiático, e a Nova-Guiné ao continente australiano. Estamos a falar de um período algo recente em termos geológicos: a última glaciação terminou apenas há coisa de 10,000 anos. [... ler mais]

Para ilustrar melhor os aspectos relativos à Ilha das Flores eis abaixo uma ampliação de parte do mapa.

Como podemos ver as Celebes e um conjunto de ilhas a este de Java não ficam directamente ligadas aos continentes mesmo durante os períodos de mar mais baixo durante as glaciações. Este conjunto de ilhas é conhecido colectivamente pela designação de Wallacea. O nome vem do naturalista Alfred Russel Wallace, que notou uma diferença entre as faunas deste conjunto de ilhas relativamente às faunas de ilhas como Java, Bornéu, Samatra e Bali. Enquanto as ilhas como Java partilham essencialmente a fauna asiática, com rinocerontes, felinos e antropóides, as ilhas da Wallacea possuem um grande número de espécies endémicas. As Flores são parte desta Wallacea:

Mesmo durante as épocas glaciares existiriam sempre extensões mais ou menos longas de mar que a fauna teria que atravessar, em particular uma que separa Bali da ilha a este (Lombok), com um fosso de 25 km de largura, e outra entre as Flores e a ilha a oeste (Sumbawa) com 9 km de separação mínima. Apenas animais terrestres com boa capacidade como nadadores, como os elefantes, ou capazes de viajarem em jangadas, como pequenos reptéis e roedores, conseguiriam atingir a Ilha das Flores. Não foram assim tantas espécies a fazerem a travessia, e a frequência das travessias deve ter sido suficientemente baixa para permitir aos animais da ilha evoluirem para formas distintas quer das espécies do continente, quer das ilhas à volta.

Esta presença de grandes extensões de mar aberto, que seria preciso atravessar para ir da Ásia até às Flores, tornam a presença dos hobbits na ilha ainda mais notável. É pouco provável que tenham atravessado toda a região por acaso durante alguma catástrofe natural, pois mais nenhum animal de porte intermédio, excepto os elefantídeos estogodontes, o fizeram durante todo esse tempo. Tudo aponta para que os antepassados destes seres tenham construído algum tipo de jangadas. Se bem que esse tipo de sofisticação não seja de esperar em criaturas com um cérebro não maior que o de um chimpanzé, não seria de todo inesperado se os primeiros ocupantes da ilha fossem Homo erectus típicos, cuja estatura e capacidade craniana só tenham diminuído no curso das gerações subsequentes a se terem estabelecido na ilha. Há no entanto uma outra indicação de que o Homo floresiensis seria bastante mais capaz do ponto de vista cognitivo do que o tamanho do seu cérebro deixaria antever: utensílios de pedra. Falarei disso na próxima contribuição.

Ficha técnica
Mapas de relevo feitos usando informação da base de dados ETOPOv2 da NOAA.

Navegar num mar de pedra

Fredrik Fransson tinha este sonho de agarrar num barco e atravessar o Pacífico. Tanto sonhou que um dia lá se decidiu, despediu-se do emprego, convenceu o tio Hakan e uma amiga chamada Jenny a irem com ele como tripulação, e pronto, lá partiram de São Francisco em direcção à Austrália. A viagem já terminou. Pelo caminho, para lá das vicissitudes normais nestas coisas, viram nascer uma ilha e navegaram num mar de pedra. Mas nada melhor do que as palavras dos que viveram a experiência. [... ler mais]

Talvez já tenham ouvido falar daquela superstição entre marinheiros que diz que "nunca se deve partir numa sexta feira". Pois bem, nós partimos e o mar transformou-se em pedra.

Este texto algo lacónico foi retirado do blog que Fredrik Fransson manteve durante a viagem, o Fredrik and Crew on Maiken, A fotografia vem daí. Escolhi esta porque aparece um pouco por toda a parte na internet, mas há muitas mais nesta página do blog, incluindo algumas da nova ilha vulcânica. Como certamente adivinharam esta é a jangada de pedra-pomes ao largo de Tonga de que falei ontem.

A jangada de pedra

Esta é uma imagem tirada em Setembro de 2005 pelo instrumento Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a bordo de um satélite da NASA chamado Aqua. A imagem mostra um conjunto de ilhas no Oceano Pacífico, mais especificamente o arquipélago de Tonga. Trata-se uma paisagem bonita, mas o que me levou a mostrá-la foi um fenómeno que sucedeu cerca de um ano depois, em Agosto de 2006. Nessa data o arquipélago ganhou mais uma ilha. Uma nova ilha vulcânica a nascer das profundezas é sempre algo interessante, mas neste caso foi acompanhada de um fenómeno curioso, algo de que eu já tinha ouvido falar mas que nunca tinha visto em imagens. [...ler mais]

Comecemos por ampliar a região do pequeno quadrado junto ao canto superior direito da imagem.

Comparem agora essa imagem com uma imagem tirada em 2006, no dia 10 de Agosto. Há duas coisas novas na imagem mais recente.

Uma delas é a ilha vulcânica, ligeiramente abaixo e à esquerda da ilha de Late. Acima da ilha de Late há uma massa acastanhada que flutua sobre as águas do Pacífico. Do que se trata? Pois bem, nada mais nada menos do que rocha vulcânica. Calhaus que flutuam, e que retiram significado à expressão "afundar-se como uma pedra". Nem todas as pedras se afundam, algumas pelos vistos nadam muito melhor do que eu. Só agora descobri as imagens e tinha que partilhá-las. Trata-se de um fenómeno que já tinha sido descrito mas que ganha outro tipo de espectacularidade quando se vêm imagens como estas. Gosto particularmente da língua de rocha flutuante que liga o grosso da jangada à ilha de Late. Esta jangada de pedra-pomes foi mesmo notícia nos noticiários de Tonga porque entupiu o sistema de refrigeração de um iate que inadvertidamente cruzou aquelas águas e teve que voltar para trás.

Ficha técnica
Imagens e inspiração para o texto obtidas a partir desta página do NASA Earth Observatory.

Quando a terra cospe lama

Já falei aqui dos vulcões da Indonésia, dos seus jorros de lava, dos fluxo piroclásticos, das nuvens ardentes, e das colunas de cinza que projectam na atmosfera. Esta imagem ilustra um fenómeno que também está a ocorrer na Indonésia, e ao qual também é dado o nome de vulcão. Só que em vez de rocha fundida das entranhas da Terra, deste vulcão sai lama fervente. [... ler mais]

Os vulcões de lama ou, mais propriamente, de materiais argilosos, formam-se quando material sedimentar, aprisionado com água suficiente para não cimentar por efeito da pressão, se acumula a profundidades de alguns km, na região de contacto entre placas tectónicas. Esses materiais podem subir ao longo de fracturas geológicas e atingir a superfície. Na maioria dos casos, esses vulcões de lama ocorrem no mar, e junto à costa portuguesa existem alguns, que têm sido estudados, não só pelo interesse científico, mas também porque estão muitas vezes associados a depósitos de hidrocarbonetos. Em terra firme são mais raros, existem por exemplo alguns em Timor, embora alguns dos mais espectaculares estejam no Azerbeijão. Por vezes ocorrem como resultado de perfurações levadas a cabo por companhias petrolíferas, mas expelem pouca lama e regra geral duram apenas alguns dias. Só que em geral, não quer dizer sempre, e este da Indonésia parece imparável.

O vulcão de lama indonésio originou uma imensa tragédia humana que prolonga há cerca de quatro meses na ilha de Java, próximo de uma localidade chamada Sidoarjo. Tudo começou a 29 de Maio, quando lama quente e vapores começaram a jorrar de um buraco próximo de um local onde estavam a ser executadas perfurações por uma empresa petrolífera. Não se sabe se a causa foram as perfurações ou tremores de terra que ocorreram dois dias antes. Desde então quatro povoações e 20 fábricas foram cobertas pela lama, que continua a fluir com valores que atingiram os 160,000 metros cúbicos por dia. A lama cobre já vários km quadrados com uma altura que excede 7 metros. Embora não haja registo de vítimas humanas, 11,000 pessoas perderam as suas casas. O fluxo de lama a ferver parece imparável, e segundo geólogos que visitaram o local é possível que a intervenção humana não consiga sustê-lo.


Neste momento a lama está a ser contida por uma rede de diques e pequenas barragens improvisadas, e com o começo da época das chuvas em Outubro o governo começou a permitir que alguma da lama seja largada num rio local chamado Porong que a transportará para o mar. Mas o problema é que isto não pode ser continuar por demasiado tempo. Um artigo da news@nature.com (ref1) cita o geológo Adriano Mazzini da Universidade de Oslo na Noruega:

"Podem continuar a construir barragens, flitrar e despejar a lama eternamente. Supondo que ao fim de um ano não tenha parado, ter-se-á toda depositada no rio que terá que ser dragado."

De acordo com a news@nature.com, Mazzini sugere que se deva aproveitar a lama como matéria prima, fonte de energia geotérmica, ou para centros de férias para turistas interessados em banhos de lama. Claro que como geólogo Mazzini está sobretudo interessado nos aspectos científicos. Ainda uma citação do artigo da news@nature.com:

"Estudos de um vulcão de lama que apareceu do nada nunca tinham sido feitos. Há todos os dados da companhia que fez as perfurações. É como se houvesse ali um laboratório."

O fenómeno que ocorre em Sidoarjo é um pouco mais complexo que um vulcão de lama clássico. Para além de ser gigantesco, a temperatura da lama faz pensar que se trata de uma espécie de híbrido entre um vulcão de lama clássico e uma fonte hidrotérmica como as que existem em Yellowstone.

Ficha técnica
Parte da inspiração para o texto e imagens retiradas desta página do grupo de Física de Processos Geofísicos (PGP) na Universidade de Oslo.

Referências
(ref1) Richard Van Noorden (2006). Java mud volcano seems unstoppable. Could Indonesia's mud flow be put to good use? news@nature.com. Laço DOI.

Quando o magma sobe pelas fissuras

Uma das coisas que me impressiona mais nas geociências é a capacidade de saber o que se encontra bem abaixo dos nossos pés, no interior da Terra. O vulcanismo é um dos fenómenos que nos permite esse tipo de conhecimento. Os materiais vulcânicos são uma das poucas fontes de informação directa sobre as condições existentes a grandes profundidades, em geral inacessível de outras formas. Isso sucede porque materiais arrastados ao longo do tubo de lava aparecem como inclusões nas rochas que se formam como resultado dos fenómenos vulcânicos. Essas inclusões vão desde fragmentos de rochas (xenólitos) a cristais indivíduais (xenocristais). Alguns exemplos de inclusões são bem visíveis na lava basáltica que se mostra na imagem, e que foi recolhida ao largo da Fossa do Japão. Ora este simples bocado de lava surprendeu os cientistas pois os dados de uma análise detalhada sugerem um mecanismo de formação de vulcões bastante diferente dos mecanismos que se admitiam até agora. [... ler mais]

Antes de passar ao estudo deste bocado de rocha tenho que abrir um pequeno parêntesis para introduzir o tema. Aqueles que leram a contribuição sobre a tomografia da região abaixo do Etna lembram-se que os mapas do que está abaixo da superfície eram feitos usando a velocidade das ondas sísmicas, que variam consoante o material atravessado, em particular se se trata de material sólido ou fundido. Foi o estudo dessas ondas sísmicas que permitiu identificar uma mudança nas propriedades de propagação alguns km abaixo da superfície, na transição da crosta para o manto. Esses estudos permitiram também descobrir que a camada do manto abaixo da crosta, até profundidades de muitas dezenas de km, é sólida e algo quebradiça, sujeita a fracturas. A crosta e esta camada do manto formam aquilo que se designa por litosfera, que cobre a superfície da Terra, e que está partida numa série de fragmentos, as placas tectónica. Abaixo da litosfera, existe uma zona, designada por astenosfera, onde o material tem uma consistência mais plástica, embora não esteja exactamente derretido, pois as ondas sísmicas de cisalhamento (ondas S) que não se propagam em fluídos propagam-se aí. A velocidade dessas ondas é contudo muito baixa, o que levou alguns autores a admitir que uma pequena fracção do material da astenosfera poderá de facto estar fundido, embora esta hipótese tenha sido questionada nalguns trabalhos recentes. Terminado o parêntesis posso então voltar ao fragmento de lava acima. A origem desse material são pequenos vulcões submarinos, com menos de 1km cúbico de material rochoso, as cercanias dos quais se mostram nas imagens abaixo, recolhidas por um veículo submersível.

O que se está a ver são "almofadas de lava" com diâmetros de 30-50 cm, e pequenos calhaus resultantes do contacto explosivo de material aquecido com a água, de 4-6 cm de diâmetro, espalhados ao longo do cume do vulcão, que se encontra parcialmente coberto por sedimentos. Os cientistas ficaram um pouco surpreendidos quando observaram estes afloramentos rochosos pois não esperavam encontrar vulcões ali. O estudo detalhado destas rochas foi publicado recentemente na revista Nature (ref1) num artigo da autoria de Naoto Hirano e colegas. Numa tradução livre do resumo:

Sabe-se que o vulcanismo na Terra ocorre em três cenários tectónicos: bordas de placas divergentes (tais como cordilheiras nos oceanos), bordas de placas convergentes (tais como arcos de ilhas), e pontos quentes.

A maioria dos vulcões ocorre na fronteira entre placas tectónicas. Os vulcões dos "pontos-quentes" que ocorrem no meio das placas tectónicas são mais raros. Segundo a hipótese que procura explicar esse fenómeno, em certos locais do manto, magma mais quente das profundezas seria, por acção de um mecanismo em grande parte desconhecido, empurrado num movimento ascendente, e como que fundiria a placa acima, sendo transportado até próximo da superfície. Como as placas tectónicas se deslocariam sobre essas "plumas do manto", razoavelmente fixas, o resultado desse movimento seriam cadeias de vulcões, como as do Havai. Os pequenos vulcões recém-descobertos localizam-se no meio de uma placa tectónica mas não se enquadram na categoria dos vulcões dos pontos quentes.

Relatamos vulcanismo na Placa do Pacífico com 135 milhões de anos que não pertence a nenhuma dessas categorias. Pequenos vulcões alcalinos formam-se de pequenas percentagens de material fundido na astenosfera, como indicado pela sua geoquímica de elementos residuais e composição isotópica de gases nobres. Propomos que estes pequenos vulcões entra em erupção ao longo de fracturas na litosféricas em resposta à flexão da placa durante a subducção. Quantidades diminutas de fusão astenosférica e o alinhamento tectónico dos vulcões e a progressão em idade na direcção oposta ao do movimento da placa fornecem evidência para a presença de uma pequena percentagem de fusão na astenosfera.

O resumo é algo curto, e este artigo justifica que eu fale um pouco mais, em particular para que se possa compreender bem que os valores da idade e proveniência do material não surgem como que por magia. Os 135 milhões de anos são a idade da Placa do Pacífico na região da Fossa do Japão. A placa tectónica que os autores estudaram desloca-se qualquer coisa como 100 km a cada milhão de anos. Os pequenos vulcões são um fenómeno geológico bastante mais jovem que o fundo oceânico onde são transportados. Os mais próximos da Fossa do Japão, naquilo que os autores designam por local A, têm de 4.23± 0.19 a 8.5 ± 0.18 milhões de anos. A idade desses vulcões foi calculada através do estudo do decaimento de materiais radioactivos, usando o quociente entre o 40Ar e o 39Ar (Ar é o símbolo químico do árgon).

Os basaltos das "almofadas" recolhidas no local B, a cerca de 600 km do local A, possuem uma faixa de palagonite com uma espessura de 4 mm (está indicada na imagem no topo da contribuição). Os autores recorreram a essa faixa de palagonite para datar os basaltos, um método de datação que eu não conhecia. A lava submetida à acção da água sofre um arrefecimento brusco, formando um vidro que recobre a "almofada" de basalto. Ao longo do tempo, esse vidro sofre a acção hidratante da água, num processo de evolução estrutural e química que leva à formação de um mineral amarelado, a palagonite. A palagonite forma-se apenas dentro de água, e andou há uns tempos nas bocas do mundo por ter sido identificada em Marte, o que seria uma indício claro da existência de água no estado líquido. A palagonitização do vidro vulcânico exposto à água do mar não é rápida, pelo menos à escala humana, mas sim um processo contínuo de dissolução do vidro, formação de palagonite, e evolução dessa mesma palagonite. A taxa de crescimento é de ~0.003 a 0.02 mm por ano, logo 4 mm significam uma idade que pode ir de 50,000 anos a pouco mais de 1 milhão de anos para as lavas associadas. Ou seja, os vulcões mais afastados da Fossa do Japão são bastante mais jovens que os próximos da Fossa do Japão. A diferença de idade entre os dois locais é comparável ao tempo que a placa tectónica demora a percorrer os 600 km de distância entre os dois locais (cerca de 6 milhões de anos).

Segundo os autores do artigo os vários xenólitos e xenocristais incluídos nos basaltos fornecem alguns constrangimentos importantes quanto à origem das lavas:

1. A ascensão do material teve que ser muito rápida para evitar que os xenólitos fossem absorvidos pelo magma circundante.
2. Os magmas possivelmente originaram-se no manto pois contêm xenólitos representativos de todos os níveis da litosfera.
3. Tiveram que ocorrer fracturas quebradiças na litosfera para que o material pudesse ascender.
4. A ocorrência e a geoquímica dos xenocristais de olivina indica uma origem na litosfera a profundidades de ~14 km (a crosta oceânica tem nesse local de 7 a 8 km).

Também segundo os autores, a lava mostra uma composição que sugere que se teria formado a profundidades superiores a 90 km. A Placa do Pacífico nesta região tem uma espessura de cerca de 95 km, o que indica que o magma provém de material fundido com origem na astenosfera. Por outro lado, os isótopos de gases raros presentes na lava mostram claramente que o material não teve origem nas camadas profundas do manto, como seria de esperar para o caso de vulcões de ponto quente, com origem numa pluma do manto. O esquema que os autores advogam é o seguinte:

Os autores sugerem que a presença de materiais voláteis (essencialmente CO2) permite que exista uma pequena fracção de material fundido na astenosfera. Ainda segundo os autores, a subducção na Fossa do Japão leva a uma flexão da placa tectónica, que adopta uma forma convexa, com uma elevação de cerca de 800 metros acima do nível médio do fundo oceânico. A curvatura imposta na litosfera poderá então provocar algumas fracturas, permitindo que o material fundido da astenosfera suba e arraste os xenólitos litosféricos.

É óbvio que todos os comunicados de imprensa e mesmo a descrição na Science que acompanha este artigo, procuram um certo sensacionalismo, e falam logo em colocar em causa o mecanismo das plumas do manto. O artigo não vai tão longe, o que mostra mais uma vez o perigo de interpretar as descobertas científicas recorrendo a comunicados de imprensa. Os autores referem apenas que se trata de um outro mecanismo capaz de originar vulcões longe das bordas das placas tectónicas, e fornecem uma lista de outros locais semelhantes. Na verdade aquilo que os autores salientam com particular ênfase nas conclusões é a presença de material fundido na astenosfera, algo que tinha sido questionado recentemente.

Referências
(ref1) Naoto Hirano, Eiichi Takahashi, Junji Yamamoto, Natsue Abe, Stephanie P. Ingle, Ichiro Kaneoka, Takafumi Hirata, Jun-Ichi Kimura, Teruaki Ishii, Yujiro Ogawa, Shiki Machida, and Kiyoshi Suyehiro (2006). Volcanism in Response to Plate Flexure. Science Vol. 313. no. 5792, pp. 1426 - 1428. Laço DOI.

Os astrónomos são loucos

Eu já referi aqui por diversas vezes que os astrónomos são criaturas estranhas, embora sempre tenha considerado que os astrónomos planetários, pela sua ligação à Geologia e Exobiologia, eram um pouco mais equilibrados. Pelos vistos são ainda mais estranhos que os outros. Agora arranjaram um imbróglio com os os geólogos por causa da definição de planeta. Para perceber o que se passa é preciso considerar a proposta em inglês, já que em português não há problema. Em Geologia, o mecanismo de formação de rochas ígneas intrusivas é designado por plutonismo (no caso das extrusivas é o vulcanismo). Um exemplo de uma rocha plutónica é o granito. Ora o curioso é que uma intrusão plutónica em inglês é designada por pluton, que segundo a proposta da IAU que discuti aqui, é o nome que se quer dar aos planetas da família de Plutão na versão inglesa. A reacção dos geólogos foi de consternação. [...ler mais]

Há um pequeno artigo na Nature News (ref1) sobre esta questão, onde se pode ler uma afirmação fantástica do geólogo Allen Glazner da Universidade do Arizona:

Isto é como se os botânicos tivessem encontrado algo entre as árvores e os arbustos e tivessem inventado a palavra "animal" para a descreverem.

As intrusões plutónicas são essencialmente aquilo de que é feita a crosta continental. Não se trata de nada de raro ou pouco comum, daí que seja surpreendente que indivíduos que falam inglês como primeira língua desconheçam a importância do termo pluton. Aliás a Planetologia e a Geologia são parentes muito próximos e o potencial para confusão é imenso. É um bocadinho diferente de Mercúrio planeta e mercúrio metal que raramente aparecerão num contexto que se preste a confusão. Mas o que me fez rir foi a desculpa dos membros da IAU:

Owen Gingerich, um astrónomo da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, e presidente da comissão da IAU que criou a definição, diz que eles estavam cientes do seu uso entre os geólogos, mas que não se tinham apercebida da sua importância para o ramo. Num email para news@nature.com Gingerich escreveu "Como o termo não aparece nos correctores ortográficos do MS Word ou do WordPerfect pensámos que não era assim tão usual".

O MS Word como autoridade científica! Pelos visto é o Bill Gates que decide se um termo é cientificamente relevante ou não.

Adenda: a IAU substituiu, na proposta a votação, pluton por plutonian. Em português também faz um bocado mais sentido, pluton seria traduzido por plutónio. Assim ficamos com plutoniano. Mais adenda: a proposta do plutonian foi recusada.

Ficha técnica
Fotografia de granito rosa em França (Bretagne Côtes d'Armor) cortesia de Patrick Giraud tirada da Wikimedia Commons, desta página.

Referências
(ref1) Geoff Brumfiel (2006). Plutons, planets and dwarves Geologists and astronomers wrangle over words.Laço DOI.

Abaixo da superfície do Etna

Esta soberba imagem tirada do espaço, a partir da Estação Espacial Internacional mostra uma visão da erupção no dia 30 de Outubro de 2002, cuja pluma de gás e cinza se eleva a 9000 metros acima do nível do mar e se curva no horizonte levando cinza até à Africa do Norte, a centenas de km de distância. Aliás, a costa africana é mesmo visível lá longe no horizonte, no topo da imagem. Esta fotografia é impressionante pois mostra não só a estrutura vertical da pluma mas também a sua extensão. Uns poucos minutos depois a tripulação mudou as lentes da câmara e obteve um panorama com uma abertura angular menor mas igualmente impressionante.[...ler mais]

A estrutura vertical da pluma, que se eleva a 6400 metros acima do topo da cratera do vulcão, pode ser apreciada nestas imagens espaciais de uma forma que não é possível mesmo com fotografias em aviões.

O artigo que me permitiu voltar a este fascinante tema, de Patanè e colegas, na revista Science (ref1), discute a inversão de dados de sismologia por forma a construir um modelo do que se passa por baixo da superfície de um vulcão durante uma erupção. Antes de passar ao tradicional resumo do artigo convém introduzir alguns dos diferentes tipos de ondas que resultam de abalos sísmicos. As ondas sísmicas mais importantes são as ondas compressivas (P), ondas de cisalhamento (S), ondas de Rayleigh (R), e ondas de Love (L). Para o artigo de Patanè e colegas as que interessam são as P e S.

As ondas P não são mais que as vulgares ondas sonoras, que se propagam no ar a cerca de 300 metros por segundo e na crosta terrestre a valores entre 5 a 7 km por segundo. Chamam-se ondas compressivas porque alternam compressões e dilatações no sentido de propagação da onda. Se isto parece pouco claro, aconselho vivamente a animação que se pode ver carregando na imagem abaixo, cortesia de L. Braile (ver ficha técnica).

As ondas S ou de cisalhamento, são mais lentas que as ondas P, com velocidades típicas na crosta de 3 a 4 km por segundo. Estas ondas exigem um substrato sólido, não se propagam através de fluídos como o ar ou água líquida. Caracterizam-se, tal como o nome indica, por oscilações perpendiculares ao sentido de propagação da onda. Se isto parece algo obscuro, aconselho a visualização de mais uma animação de L. Braile carregando na imagem abaixo.

Passemos então ao resumo do artigo de Patanè e colegas.

As continuadas actividades vulcânica e sísmica no Monte Etna fazem deste vulcão um laboratório importante para estudos sísmicos e geofísicos. Utilizámos repetições de tomografia tridimensional para detectar variações nos parâmetros elásticos durante diferentes ciclos vulcânicos, antes e depois da erupção no flanco que ocorreu de Outubro de 2002 a Janeiro de 2003. Foram revelados valores bem definidos baixo e anómalos dos quocientes das velocidades das ondas P e S.

O que os autores fizeram foi utilizar uma vasta rede de sismógrafos na Ilha da Sicília para construir um mapa das ondas sísmicas em profundidade para vários valores da latitude e longitude, isto é puderam construir mapas tridimensionais da velocidade em toda a zona em redor do vulcão. Estes mapas tridimensionais foram construídos em períodos diferentes, daí a referência a tomografia quadridimensional. Ora o quociente entre a velocidade das ondas P e S varia com as características do material que atravessam, e foi esse parâmetro que os autores utilizaram para compreender o que sucedia nas entranhas do vulcão durante a erupção.

A figura abaixo mostra alguns cortes bidimensionais feitos em três intervalos de tempo diferentes e a latitudes diferentes. Todos os gráficos mostram o quociente entre a velocidade das ondas P e S em função da altitude e de longitude. A escala de cores no topo da imagem dá os valores do quociente que vão desde 1.6 para o vermelho a 2.1 para o violeta. Os contornos branco e vermelho delimitam em cada gráfico regiões onde o quociente pôde ser determinado com grande confiança. Os gráficos da esquerda (A) e centro (B) indicam períodos anteriores à erupção, enquanto os gráficos da coluna da direita (C) são referentes a um período durante a erupção.

Se repararem com atenção nos gráficos C podem verificar que há uma pequena mancha vermelha que corresponde a um local onde o quociente entre a velocidade das ondas P e S é muito baixo. Trabalhos anteriores tinham mostrado que isso acontece, por exemplo, se o material for rico em material gasoso, embora haja outras possibilidades para esse valor anómalo, que precisam de ser testadas com informação complementar. Continuando com o resumo:

Ausentes durante o período pré-eruptivo, as anomalias traçam a intrusão de magma basáltico rico em voláteis (>4 em percentagem do peso), a maior parte do qual se elevou apenas uns poucos meses antes do início da erupção. As mudanças temporais observadas nas anomalias da velocidade sugerem que a tomografia quadridimensional fornece uma base para mais eficientes monitorização dos vulcões e previsões a curto e médio prazos da actividade explosiva.

Tal como indicado na parte que destaquei a negrito, esta técnica tem um potencial enorme para os esforços de previsão, embora por enquanto o tipo de cobertura por sismógrafos que pôde ser utilizado aqui não exista para a grande maioria dos vulcões activos. O estudo de Patanè e colegas é discutido num outro artigo no mesmo volume da Science (ref2) da autoria de Gillian R. Foulger. Nesse artigo, para além de uma curta discussão dos princípios subjacentes à técnica utilizada e referência a estudos anteriores, a autora discute alguns dos cuidados a ter quando se interpretam estes resultados. Não vou entrar em detalhes pois esta contribuição já vai longa, deixo apenas o sugestivo título desse artigo:

Geofísica: em direcção à tecnologia dos supervulcões.

Ficha técnica
As animações apresentadas, e exemplos também das ondas de Love e Rayleigh, podem ser encontradas nas páginas de L. Braile na Universidade de Purdue, Seismic Wave Demonstrations and Animations.

Referência
(ref1) D. Patanè, G. Barberi, O. Cocina, P. De Gori, C. Chiarabba (2006). Time-Resolved Seismic Tomography Detects Magma Intrusions at Mount Etna. Science Vol. 313. no. 5788, pp. 821 - 823. Laço DOI.
(ref2) Gillian R. Foulger (2006). GEOPHYSICS: Toward "Supervolcano" Technology. Science Vol. 313. no. 5788, pp. 768 - 769. Laço DOI.

A montanha de fogo reacende a sua fornalha

Depois de falar nos hábitos alimentares e no sexo dos anjos, volto hoje a notícias mais terra a terra. Esta é uma imagem do vulcão Gunlung Merapi, que significa montanha de fogo, no centro da ilha de Java, que tem aparecido nas notícias nos últimos dias. A imagem foi tirada pelo instrumento ASTER a bordo do satélite Terra da NASA no dia 26 de Abril de 2006. Podemos ver na imagem uma pluma de vapor a emanar do cimo do vulcão, e rios de lava "seca" de erupções anteriores, com uma cor escura. [...ler mais]

Comprovando que a Indonésia é de facto a terra dos vulcões, uma panorâmica cobrindo mais terreno mostra que este vulcão não stá sozinho, existindo logo ali ao lado um outro vulcão, designado Merbabu.


Trata-se de uma imagem de cor "falsa", em que as regiões com vegetação densa surgem a vermelho e as zonas acinzentadas são regiões em que o terreno foi desbravado, e possivelmente habitadas. A mesma região tinha sido observada em Outubro de 1994, com o radar SIR a bordo do vai-vém espacial Endeavour.

Mais uma vez as cores são artificiais. Os dois cumes vulcânicos são evidentes, e as regiões com tons mais verdes e amareladas são fluxo de lava de diferente idades e rugosidades. Seis semanas após estas imagens terem sido tiradas, uma erupção no vulcão Merapi matou 66 pessoas. Uma anterior em 1930 tinha destruído 13 aldeias e tirado a vida a 1,370 habitantes das aldeias redondezas. Não admira que os tremores de terra frequentes no final de Abril e plumas de vapor que mostraram que uma erupção estava iminente tenham levado as autoridades locais a reagir. Afinal o Merapi, localiza-se numa das regiões mais densamente povoadas do mundo, e o número de pessoas a evacuar pode atingir as 80 mil. Segundo os despachos informativos de várias agências alguns milhares de pessoas foram já evacuados. Os fluxos piroclásticos e a possibilidade de torrentes de lama semelhantes aos que acompanharam estas erupções anteriores são neste momento os grandes motivos de preocupação.

Por enquanto a NASA e a UGCS não colocaram imagens à disposição do público. Encontrei contudo esta imagem, obtida também no espaço, que foi tirada por astronautas em 2003.


O Merapi teve 68 erupções registadas desde 1548, e detém a distinção algo sinistra de ser o vulcão com o maior número de nuvens ardentes: das 68 erupções históricas, 32 tiveram "nuvens ardentes". Uma nuvem ardente é uma grande massa de gases vulcânicos muito quentes que se precipita pelas encostas do vulcão, e que é completamente letal para quem tenha o infortúnio de ser apanhado por ela. Tal como as erupções de Tera, e de Tambora, apresentadas aqui anteriormente, este vulcão está também associado ao colapso de uma sociedade até então próspera. Uma erupção gigantesca em 1006 cobriu toda região central de Java com cinzas vulcânicas. Pensa-se que tessa erupção tenha levado ao colapso da civilização Mataram. Não vou entrar aqui em detalhes, pois o pouco que sei acerca dessa cultura foi através de um documentário televisivo. Dela sobrevivem por exemplo as ruínas de Prambanan, o maior complexo de templos da religião hindu na Indonésia. A imagem da estátua de Ganesh, o deus com cabeça de elefante, é de um dos templos desse santuário. Confesso que gostaria de o visitar, em parte devido ao fascínio que adquiri pela história de Sita. Baixos relevos da história de Sita adornam os muros em redor do santuário, do qual mostro mais uma imagem em baixo.


Ficha técnica.
Imagem do ASTER, cortesia do Earth Observatory da NASA, onde pode ser encontrada uma versão de alta resolução.
Imagem do SIR, cortesia do PhotoJournal da NASA, com acesso a versão de alta resolução.
A foto do vulcão tirada do vai-vém espacial é também cortesia do Earth Observatory da NASA.
As imagens de Prambanan, foram retiradas da Wikipédia versão inglesa.

A oliveira e a idade do Minotauro

Este bocado de madeira, com cerca de um metro de comprimento, pode não parecer nada de especial, mas permitiu fixar com razoável exactidão uma das grandes erupções vulcânicas da antiguidade. Já discuti, nalgumas contribuições anteriores, ocasiões em que a arqueologia encontra a vulcanologia, em geral mostrando os efeitos desastrosos para as populações da área afectada pelo cataclismo. Tais foram os casos da erupção do Vesúvio na região de Avelino, e de Tambora na ilha de Sumbawa. A erupção de que vamos falar hoje foi também devastadora e aconteceu em pleno mediterrâneo. Comecemos por recuar 140 anos, até 1866. Nesse ano, Robert Zahn, ao escavar uma camada de pedra-pomes na ilha de Tera (Santorini), descobriu uma "pompeia da Idade do Bronze". Escavações posteriores, em especial em 1967 num local chamado Akrotiri, pelo Prof. Spyridon Marinatos, trouxeram à luz do dia vestígios de uma grande cidade, com edifícios de vários andares, ruas e praças. Estes eram traços de uma cultura sofisticada e requintada, com ligações à cultura minóica então existente em Creta. O "então" significa há mais de 3500 anos.[... ler mais]

A atestar o "saber-viver" da população da ilha, mesmo nessa data tão recuada já tinham água canalizada, que incluía mesmo canos de água quente, provavelmente de origem geo-térmica. As casas estavam decoradas com belíssimas pinturas, que retratavam cenas da vida de todos os dias, ao contrário do que era habitual para a época, em que os temas usuais eram em geral de inspiração religiosa. Mostro em baixo dois desses frescos, um de crianças a lutar uma forma qualquer de pugilismo, e outro, de um pescador com uma farta captura.



Este tipo de imagens, e muitas outras recuperadas no local, retratos de uma vida próspera e tranquila, dão um carácter ainda mais avassalador à catástrofe que se abateu sobre a ilha. A imagem abaixo, que mostra uma pequena frota de barcos, rodeados de golfinhos, dá-me a sensação algo estranha de que a Santorini da Idade do Bronze seria um local que eu gostaria de ter visitado. Não sei porquê mas parece-me uma sociedade feliz.



Santorini é uma caldeira vulcânica rodeada de um conjunto de pequenas ilhas, a maior das quais se chama Tera. Antes da erupção que soterrou a cidade de Akrotiri, a caldeira era rodeada por uma ilha circular com apenas uma pequena entrada. A erupção do vulcão foi devastadora para as populações locais, com uma coluna de cinzas e gases vulcânicos a elevar-se a cerca de 40 km, e enterrou a cidade debaixo de 60 metros de materiais vulcânicos. Vestigíos dessa erupção foram encontrados em locais como a China, Gronelândia e a costa oeste da América do Norte. A erupção foi acompanhada de Tsunamis com mais de 10 metros de altura que atingiram a ilha de Creta a mais de 100 km dali, e que podem ter precipitado o colapso da civilização minóica. Tendo sido sentida em todo o mediterrâneo oriental, a erupção é um acontecimento importante para comparar as cronologias aceites pelos historiadores para as várias culturas da região. O problema é que os vários métodos para determinar a idade da erupção dão resultados contraditórios.

Com base, por exemplo, em vestígios de olaria encontrados no local, muito semelhantes ao encontrados no Egipto em regiões que pertenciam ao Império Novo, alguns arqueólogos colocavam a data da erupção próximo de 1500 AC, enquanto a evidência de amostras de gelo, anéis de árvores e datas de medições por radiocarbono indicavam uma data 100 anos anterior. O problema é mais sério do que parece, pois, se as datas mais antigas se mostrarem acertadas, pode ser necessário rever a cronologia egípcia, algo que sempre se pensou estar solidamente estabelecido.

Até recentemente as medições da abundância de carbono-14 eram baseadas em sementes encontradas no local. Ora as datações utlizando as sementes são pouco precisas, pois cada semente dá informações sobre um único ano. Os valores de carbono-14 têm que ser comparados com uma curva, que neste período tem altos e baixos, e os melhores valores indicavam um intervalo de idades possível de 1663 a 1599 AC. Um ponto só não permite uma boa calibração, o que é preciso é algo que forneça uma sequência de pontos. É aqui que entra o fragmento de oliveira encontrado em Santorini. Num artigo na Science (ref1) de Walter Friedrich e colegas esse ramo é utilizado para estabelecer a data da erupção. Numa tradução livre do resumo:

Foi possível efectuar uma datação precisa e directa da erupção Minóica en Santorini (Tera) na Grécia, um marco temporal global da Idade do Bronze, através da descoberta de um ramo de oliveira, enterrado na posição que tinha em vida, nas cinzas e pedra-pomes em Santorini.

Este é um facto importante. A árvore estava viva antes da erupção. Os autores baseiam isso no facto de na vizinhança imediata do ramo se encontrarem restos de folhas e azeitonas. O bocado de madeira encontrada incluia a casca da árvore, e os anéis de crescimento imediatamente anteriores. Mesmo numa árvore viva, os anéis interiores, onde já não corre seiva elaborada, são constituídos por células mortas, e os diferentes anéis correspondem a diferentes anos, com diferentes concentrações de carbono-14. Os autores possuíam assim uma sequência relativamente grande para ajustar às flutuações da curva de calibração carbono-14, e não um único ponto como no caso das sementes, e conseguiram uma data bastante exacta para a idade da casca da árvore, e logo para a data em que ocorreu a erupção.

Aplicámos o chamado método de ajuste das oscilações a uma sequência de carbono 14 proveniente de segmentos de anéis da árvore para restringir a data da erupção ao intervalo 1627-1600 AC com 95.4% de probabilidade. O nosso resultado está nos limites dos resultados de vários métodos de datação anteriores, menos precisos, e menos directos, mas é um século mais recente que as datas obtidas a partir das cronologias egípcias tradicionais.

É óbvio que a descoberta vai ser alvo de debate, mas é apoiada por um estudo de um outro artigo de que talvez fale aqui na próxima semana.

Referências
(ref1) Walter L. Friedrich, Bernd Kromer, Michael Friedrich, Jan Heinemeier, Tom Pfeiffer, Sahra Talamo (2006). Santorini Eruption Radiocarbon Dated to 1627-1600 B.C. Science, Vol. 312. no. 5773, p. 548. Laço DOI.

Tambora, a Pompeia do Oriente

Não sei porquê mas hoje sinto-me tentado a voltar a falar nos vulcões. Depois do perigo que espreita na América, e dos vestígios de uma grande erupção em Itália, hoje o tema é a ilha de Sumbawa, uma das muitas ilhas da Indonésia, no sudoeste asiático. Esta região do globo alberga um grande número de vulcões que originaram erupções realmente gigantescas. A maior erupção, desde que há seres humanos na Terra, terá sido há cerca de 75,000 anos em Lake Toba, na ilha de Samatra. A ilha de Sumbawa foi palco de uma erupção substancialmente menor, mas que foi mesmo assim a maior erupção da qual há registos escritos. Ocorreu de 10 a 15 de Abril de 1815 no Monte Tambora. [... ler mais]

Eis o tal monte tal como é visto em imagens de satélite:

O Monte Tambora do alto dos seus 2850 metros parece imponente mas antes da erupção chegava a 4200 metros de altitude. Estima-se que o vulcão tenha largado qualquer coisa como 100 km cúbicos de materais piroclásticos, com um peso em kg que andaria à volta de um 2 ou de um 3 seguido de 14 zeros. A coluna de cinza e gases vulcânicos que se ergueu como resultado teria qualquer coisa coisa com 43 km de altura. A caldeira de 1250 metros de profundidade evoca ainda a violência desse passado não muito distante.

Os efeitos da erupção foram sentidos à escala planetária, tendo o ano de 1816 ficado conhecido como "o ano sem verão". A cinza permaneceu durante alguns anos na estratosfera (onde não é lavada pela chuva) e originou durante esse tempo pôres-do-sol de cor esverdeada. Estima-se que nessa erupção tenham morrido cerca de 117,000 pessoas. Na ilha de Sumbawa ficava o pequeno reino de Tambora, que desapareceu sob as cinzas do vulcão.

A capital desse reino foi encontrada recentemente, e o texto que se segue é compilado a partir dos relatos de uma expedição chefiada por Haraldur Sigurdsson da Universidade da Rhode Island's Graduate School of Oceanography, e colegas da Universidade da Carolina do Norte, e do Directorado Indonésio de Vulcanologia. Baseia-se no comunicado de imprensa da URI. Eu em geral tento mostrar sempre excertos publicados em revistas que foram sujeitas a revisão científica e evitar comunicados de imprensa, porque em geral o que aparece na imprensa é sempre muito mais excitante (e especulativo) do que aquilo que se pode ler nos artigos. No entanto neste caso o comunicado é até bastante sóbrio.

Encontrar a cidade perdida não foi tão fácil como parece. Para se protegerem dos ataques do piratas a cidade ficava alguns km para o interior e ficou completamente soterrada por uma camada de cerca de três metros de cinza e pedra pomes. A imagem abaixo mostra um corte que permite avaliar a estratigrafia do terreno.

As escavações demoraram 6 semanas mas são fruto de um trabalho iniciado 20 anos atrás. Sigurdsson deslocou-se pela primeira vez à ilha em 1986 para calcular o tamanho da erupção. Voltou dois anos depois para explorar a caldeira. Um guia durante essa segunda visita falou-lhe num local onde os habitantes locais tinham encontrado objectos antigos. Quando voltou à ilha em 2004, Sigurdsson explorou uma vala, que a erosão tinha cavado na cinza vulcânica e pedra-pomes, e encontrou os primeiros vestígios de olaria e de madeira carbonizada. Utilizando radares para ver o que se encontrava debaixo do chão os investigadores não tardaram a localizar uma pequena casa construída sobre estacas apoiadas sobre pedras. Uma escavação diligente efectuada pelos membros da equipa de exploração meteu então a descoberto a habitação onde foram encontrados os restos mortais de dois adultos.

Numa tradução das palavras de Sigurdsson: "Tudo o que encontrámos estava carbonizado. Tinha sido transformado em carvão pelo calor do magma." Nessa habitação foram encontrados vários vestígios de cerâmica, instrumentos em ferro, e objectos de bronze. A decoração mostra ligações com as regiões que hoje são o Vietname e o Cambodja. Com base nestes artefactos, em particular nos objectos de bronze, Sigurdsson acredita que os Tamboranos viviam com um certo desafogo: "Na verdade viviam bastante bem". Famoso pelas suas escavações de Pompeia e Herculano, Sigurdsson planeia voltar em 2007 para escavar o palácio que ele pensa que se encontra sob a cinza. Segundo ele: "Existe o potencial para que Tambora seja a Pompeia do Oriente, e pode vir a ser de grande interesse cultural." Sigurdsson nota ainda: "Todas as pessoas, as suas casas e cultura estão ainda como que numa cápsula, tal como eram em 1815. É importante que mantenhamos essa cápsula intacta e que a abramos com muito cuidado."