Eu adoro ler trabalhos antigos. Alguns dias atrás eu estava fazendo um pouco de pesquisa casual sobre a geomorfologia do mar profundo ao largo da costa leste dos EUA e me deparei com o artigo de 1936 publicado no American Journal of Science pelo geólogo e professor de Harvard Reginald Daly* sobre a origem dos desfiladeiros submarinos. Antes dos anos 20, oceanógrafos e geólogos marinhos mapearam a profundidade até o fundo do mar, deixando cair uma linha ponderada na água e medindo o comprimento dessa linha quando ela tocava o fundo. Mapas da topografia do fundo do mar, referidos como mapas batimétricos, eram feitos com estes dados. Mas tudo isso mudou na década de 1920, pois uma nova tecnologia para a ciência marinha exploratória foi desenvolvida:
Echo Sounders foram introduzidos para levantamentos em águas profundas a partir da década de 1920. As tecnologias de Sonar__ __(SOund NAvigation and Ranging) revolucionaram a oceanografia da mesma forma que a fotografia aérea revolucionou o mapeamento topográfico.^
Como resultado desta nova ferramenta, novos dados caracterizando a forma e escala da paisagem sob o mar estavam sendo publicados a um ritmo rápido. Canyons submarinos foram identificados pelos mapeadores pré-SONAR, mas não foi até este avanço tecnológico que percebemos o quão comuns eles são. Sabemos agora que existem centenas (talvez milhares, dependendo da sua definição) de desfiladeiros submarinos incisos em plataformas continentais e declives por toda a Terra. O canhão submarino de Monterey, na Califórnia central, por exemplo, é tão profundo e largo como o Grand Canyon.
O papel de 1936 do Daly é uma jóia a ser lida por causa do seu propósito simples e conciso: resumir o conhecimento atual com base nesses novos dados e depois discutir como essas características submarinas vieram a estar dentro desse contexto. Daly resume algumas das principais observações desses novos dados — vou parafrasear aqui:
- alguns canyons submarinos parecem ser uma extensão offshore de grandes rios, mas há muitos que não correspondem aos rios.
- algumas partes das plataformas continentais, especialmente perto da costa, têm características erosivas que são claramente agora rios Pleistocenos afogados (quando o nível do mar era ~100 m mais baixo que hoje).
- Muitos cânions foram traçados até quase 3000 metros abaixo do nível do mar.
- Os cânions são relativamente rectos com eixos orientados para baixo na encosta continental.
- alguns cânions se ramificam nas suas extremidades superiores assemelhando-se a padrões dendríticos de bacias hidrográficas terrestres.
- alguns cânions se alargam e flamejam nas suas extremidades externas, em direção ao oceano profundo.
- Os pisos dos cânions examinados até agora estão cobertos de lama.
Por nos anos 30 a ideia de que o nível do mar era muito mais baixo (~120 m ou quase 400 pés mais baixo do que hoje) durante o Último Máximo Glacial cerca de 15,Há 20.000 anos atrás, estava bem estabelecido. Daly discute os processos que criaram os vales submersos nas partes próximas da costa das plataformas continentais, dentro do contexto das flutuações glaciais-interglacais do nível do mar. Quando os níveis do mar estavam mais baixos e as plataformas continentais expostas, os rios estendiam-se até a linha litorânea inferior correspondente. Por exemplo, o Vale da Plataforma Hudson é o remanescente do rio Pleistoceno Hudson que se esvaziou no Oceano Atlântico quando a linha de costa estava a mais de 100 km ao largo do local actual (a borda do polígono amarelo no mapa à esquerda).
Mas o que dizer destes desfiladeiros submarinos recentemente mapeados? Como se formaram estas características de erosão linear que se estendem da plataforma continental em águas muito mais profundas (até 3000 m ou 9.500 pés)? Certamente o nível do mar não caiu tanto, permitindo que os rios se estendessem em bacias oceânicas drenadas. Daly discute uma idéia proposta por outros que talvez o nível do mar tenha baixado em um sentido relativo como resultado da elevação tectônica:
A concepção de origem prevalecente para as trincheiras exige que ao final do desenvolvimento das prateleiras nos três oceanos fossem içadas quase 3000 metros, depois por um breve período geológico mantidas estáveis, e finalmente forçadas a afundar quase 3000 metros, de modo a restaurar com extrema simpatia a relação hippsométrica descrita. A improbabilidade de tal oscilação, afetando os cinco continentes e os correspondentes solos marinhos, é imediatamente manifesta.
Em outras palavras, houve uma elevação global de quase 10.000 pés seguida de subsidência global da mesma magnitude para produzir uma mudança tão grande no nível do mar. Você quase aqui Daly exclama “Isso é um absurdo!” em sua declaração acima. Uma magnitude tão grande e uma mudança global teria deixado outras evidências em todo o planeta. Então, como esses canyons e canais de profundidade se formaram?
Daly usa o restante do trabalho para propor uma hipótese de que as correntes ricas em sedimentos eram densas o suficiente para fluir pelas encostas subaquáticas sob a força da gravidade:
desde que o sedimento estivesse ‘suspenso’ … que a água fosse efetivamente mais densa do que a água limpa mais distante do mar ou a água abaixo da zona de agitação rápida. Deve ter havido uma tendência para a água pesada mergulhar sob a água mais limpa, deslizar ao longo do fundo suavemente inclinado da plataforma, e fluir ainda mais rapidamente pela encosta continental mais íngreme. … Estas correntes de fundo eram suficientemente fortes para ter escavado as valas submarinas agora em discussão?
Spot on. E, sim, estas correntes de densidade carregadas de sedimentos – chamadas correntes de turbidez – e fluxos similares são suficientemente vigorosas para contribuir para a erosão dos desfiladeiros submarinos. Décadas de ciência desde o trabalho de Daly mostraram que os depósitos de correntes de turbidez — chamadas turbiditas — se acumulam na boca e dentro desses cânions de profundidade. Esta relação é conhecida pelos sistemas de topografia ainda hoje activos (ou muito recentemente numa perspectiva geológica) e pela investigação de exemplos antigos que foram enterrados, litificados, e que estão agora expostos como afloramentos na superfície da Terra.
a hipótese de Daly fez exatamente o que as hipóteses deveriam fazer — levou a uma pesquisa mais aprofundada, como foi dito na abertura do famoso artigo Heezen and Ewing (1952) sobre o terremoto de Grand Banks e a corrente de turbidez:
Estimulado pela hipótese de Daly (1936) de que as correntes de densidade (turbidez) esculpiram os cânions submarinos que dissecam as margens continentais, Stetson e Smith (1937), Kuenen (1937, 1947, 1948, 1950), e Bell (1942) conduziram experimentos com tanques dos quais concluíram que as correntes de turbidez não só são possíveis no mar moderno, mas são agentes importantes de transporte.
Science!
P> Sabemos tudo o que há para saber sobre a formação de desfiladeiros submarinos? Certamente que não. Há muito mais a aprender sobre estes sistemas. Compreender as correntes de turbidez e as paisagens submersas que elas formam é difícil de estudar porque estes processos (1) ocorrem nas profundezas do mar onde é mais difícil/barato fazer medições diretas e (2) ocorrem com pouca frequência em comparação com os tempos humanos, com intervalos de recorrência de centenas a milhares de anos. As experiências numéricas e físicas (calhas) estão melhorando constantemente, mas ainda têm um caminho a percorrer. A compreensão destes sistemas é importante porque são as maiores acumulações de detritos na Terra; são um arquivo de construção de montanhas, mudanças climáticas e, em escalas de tempo mais recentes, influência antropogênica na transferência de material da terra para o mar.
gosto de ler estes trabalhos antigos porque mostra que fizemos progressos. Vale a pena de vez em quando dar um grande passo para trás e reler os trabalhos de descoberta no seu campo.
Reginald Aldworth Daly (1936). Origin of submarine canyons American Journal of Science
*Images: (1) imagem do título e resumo de Daly (1936); (2) O mapa contornado de 1897 de Monterey “Submerged Valley” como publicado por George Davidson no Proceedings of Califórnia. Acad. de Ciências. Cortesia da NOAA Photo Library; (3) Mapa batimétrico de Hudson Shelf Valley / USGS; (4) Rendition artística de uma corrente de turbidez / Universidade Aberta; (5) Mapa do canyon submarino Hueneme / USGS
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* Daly é mais conhecido por suas contribuições para entender a origem das rochas ígneas e idéias iniciais sobre tectônica de placas.
^* Esta citação, e muito mais sobre a história do mapeamento do fundo do mar, desta página no Penn State; veja também esta página SERC sobre a história do mapeamento do fundo do mar.
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