Estudo revela detalhes da estrutura interna do Craton do Leste Indiano com sinais de água antiga

Uma nova pesquisa científica forneceu a primeira visão detalhada do interior da Terra diretamente sob o Craton do Leste Indiano — um fragmento antigo da crosta terrestre que permaneceu estável por mais de três bilhões de anos. Utilizando uma rede de 16 estações sísmicas de banda larga localizadas nos estados de Odisha e Jharkhand, o Dr. Prantik Mandal, do CSIR-National Geophysical Research Institute (CSIR-NGRI) em Hyderabad, mapeou uma área misteriosa conhecida como Zona de Transição do Manto (MTZ).

Os resultados mostraram que essa camada profunda tem cerca de 235 quilômetros de espessura e contém evidências da presença de água antiga e depósitos oceânicos reprocessados, oferecendo uma rara visão dos processos internos do nosso planeta.

A Zona de Transição do Manto funciona como um corredor chave entre o manto superior e o manto inferior da Terra, localizada a profundidades de aproximadamente 410 a 660 quilômetros. Para estudar essas profundezas, Prantik aplicou o método de visualização usando um receptor P, semelhante a um ultrassom médico. Quando ocorrem terremotos em outras partes do mundo, as ondas sísmicas atravessam o interior da Terra. Ao atingir os limites principais, como o limite superior ou inferior da zona de transição, elas alteram sua velocidade e direção.

Ao registrar 666 tais transformações de ondas, Prantik conseguiu calcular a profundidade e a composição das estruturas sob o Craton do Leste Indiano com precisão sem precedentes. Em profundidades abaixo do manto superior, a imensa pressão e temperatura causam mudanças nos elementos e compostos comuns. A 410 quilômetros, o mineral olivina se transforma em uma forma mais densa chamada wadsleita, e a 660 quilômetros, ele muda novamente para bridgmanita. A velocidade das ondas sísmicas muda drasticamente nesses pontos, criando descontinuidades.

O estudo descobriu que, embora a espessura da MTZ sob a Índia seja próxima da média mundial, diretamente acima desses limites existem camadas significativas de baixa velocidade. Essas camadas atuam como amortecedores, diminuindo a velocidade das ondas sísmicas, o que aponta convincentemente para a presença de rocha parcialmente fundida ou minerais saturados de água.

Do ponto de vista geológico, os dados obtidos representam uma cápsula do tempo. O estudo sugere que a zona de transição sob a Índia contém de 0,1 a 0,3% de água em peso. Embora isso possa parecer uma pequena quantidade, nessas profundidades e escalas, representa um enorme reservatório de voláteis. Essa água provavelmente penetrou no interior da Terra durante a formação do supercontinente Gondwana há cerca de 550 milhões de anos, ou mais recentemente durante a colisão contínua da Índia e da Ásia, que levou à formação do Himalaia.

Além disso, evidências de material estagnado no fundo da zona indicam que restos de antigos fundos oceânicos, submersos milhões de anos atrás, estão atualmente se acumulando sob a Placa Indiana. Graças ao uso de uma rede mais densa de sismógrafos especificamente na região de Singhbhum-Odisha, este estudo forneceu pela primeira vez restrições detalhadas à estrutura profunda do Craton do Leste Indiano. Isso permitiu deslocar o debate científico de suposições gerais para medições concretas de variações de temperatura e química do manto em diferentes partes do país.

No entanto, o estudo também destaca as dificuldades inerentes à observação através de centenas de quilômetros de rocha sólida. Prantik observa que, embora as camadas de baixa velocidade sejam uma explicação convincente dos dados, elas ainda não são uma verdade absoluta. As quedas na velocidade sísmica também podem ser explicadas pelo alinhamento de minerais na rocha, um fenômeno conhecido como anisotropia, ou potencialmente artefatos criados durante o complexo processamento matemático dos sinais sísmicos. Para confirmar se este é realmente um reservatório de água em profundidade, os cientistas precisarão realizar pesquisas adicionais usando outros métodos, como o método magnetotellúrico, que mede a condutividade elétrica da Terra.

Este trabalho contribui para a compreensão da resiliência e evolução de longo prazo da terra em que vivemos. Cratons como o do Leste Indiano servem como pilares dos continentes. Compreender sua estrutura profundamente enraizada ajuda os geólogos a prever a reação do continente a tensões tectônicas e a determinar os locais de atividade sísmica. Além disso, o estudo do ciclo global da água da Terra é fundamental para entender o clima de longo prazo e a habitabilidade do nosso planeta, pois o movimento da água entre a superfície e o manto profundo regula tudo — desde a atividade vulcânica até a formação da atmosfera. Ao mapear as bases profundas da terra, os cientistas ajudam a entender as forças antigas que moldaram a terra sob nossos pés e os processos que continuam a sustentá-la.