Os Apeninos estão a abrir-se como um fecho sob Itália

Nas profundezas sob os nossos pés, a lenta maquinaria da Terra está permanentemente em movimento.

Os continentes chocam entre si. As margens das placas tectónicas deslizam, mergulhando umas sob as outras rumo ao manto. As montanhas elevam-se, abrem-se abismos e, por baixo de tudo, a convecção mantém-se incessante - a um ritmo tão lento que, para o olhar humano, o planeta parece imóvel.

Para os cientistas, recuar da geologia observável à superfície até aos processos ctónicos que continuam a moldá-la é um pouco como tentar reconstruir um filme a partir de um único fotograma.

Um desses fotogramas particularmente enigmáticos encontra-se na cadeia montanhosa dos Apeninos, a espinha dorsal da península italiana.

Nesta região, a crosta está a afastar-se ao longo da cadeia, ao mesmo tempo que é comprimida na sua margem exterior. Algumas partes do território estão a elevar-se, enquanto outras afundam. Os sismos registados de ambos os lados da cordilheira contam histórias igualmente contraditórias.

Agora, geólogos liderados por Stefano Tavani, da Universidade de Florença, acreditam ter encontrado a explicação: a crosta terrestre está a «abrir-se como um fecho» sob Itália, originando a geologia invulgar à superfície.

O processo chama-se delaminação e ocorre quando a crosta inferior densa e a litosfera a ela ligada se destacam da crosta superior, acabando por afundar no manto.

Segundo Tavani e os seus colegas, nos Apeninos este mecanismo não acontece em toda a extensão ao mesmo tempo. Tal como num fecho éclair, existe uma única frente - conhecida como charneira - onde o destacamento decorre, e essa frente avança lentamente sob Itália em direcção ao antepaís Adriático.

Para perceber por que razão isto produz os efeitos observados à superfície terrestre, é necessário recuar no filme.

A história tectónica da cadeia dos Apeninos

Os Apeninos estendem-se por cerca de 1 200 quilómetros ao longo da península italiana e, há muito, constituem um quebra-cabeças geológico.

Como sucede com muitas cadeias montanhosas, os Apeninos formaram-se quando placas tectónicas convergentes enrugaram e espessaram a crosta terrestre ao longo de milhões de anos, dando origem a picos imponentes.

Contudo, o sistema tectónico sob Itália não continuou simplesmente a empurrar na mesma direcção. À medida que a placa rochosa que mergulhava no manto recuava gradualmente, a crosta situada atrás da crescente cadeia montanhosa foi estirada, abrindo o mar Tirreno.

Deste modo, os Apeninos ficaram numa situação pouco comum. Enquanto a margem exterior da cordilheira continuava a ser comprimida, a crosta mais recuada era estendida.

«O paradoxo de como a contracção e a extensão horizontais podem ocorrer simultaneamente em cinturões montanhosos convergentes continua a ser um problema fundamental e largamente por resolver na dinâmica continental», lê-se numa descrição desta contradição publicada num relatório de 2006 da Annals of Geophysics.

Durante milhões de anos, estes movimentos opostos integraram o mesmo sistema tectónico. Entre aproximadamente 10 e 2 milhões de anos atrás, cerca de 100 quilómetros de encurtamento nos Apeninos centrais foram compensados por uma extensão semelhante na região do Tirreno, situada atrás da cadeia.

Esta contracção e extensão em simultâneo tinham sido anteriormente atribuídas ao recuo da placa - o afastamento da placa em subducção, que estirava a crosta atrás da frente montanhosa enquanto a contracção prosseguia mais a leste.

Mas, há cerca de 2 milhões de anos, algo se alterou. A grande fase de extensão que abriu o mar Tirreno terminou, e o encurtamento na frente dos Apeninos abrandou drasticamente depois disso.

Ainda assim, a deformação paradoxal da cordilheira continuou. Parecia estar em curso outro processo.

Delaminação sob os Apeninos e a charneira migratória

Para investigar a questão, Tavani e a sua equipa reuniram várias perspectivas sobre a cadeia montanhosa: décadas de medições de sismos e GPS, observações de radar por satélite e mapas da fronteira entre a crosta terrestre e o manto - uma região carinhosamente chamada Moho, abreviatura de descontinuidade de Mohorovičić.

Surgiu um padrão convincente. Os vários tipos de deformação pareciam concentrar-se em torno da mesma estrutura profunda sob os Apeninos.

Ao longo de mais de 500 quilómetros da cadeia, os investigadores identificaram uma zona onde o Moho sob o lado tirreno se sobrepõe ao Moho sob o lado adriático.

Interpretam esta crosta duplicada como a área onde a crosta inferior se está a destacar: a frente móvel deste processo de abertura, semelhante ao ponto em que uma fita adesiva se levanta de uma superfície quando é descolada.

Os sismos também se agrupam em redor dessa estrutura. Atrás e acima da frente, os mecanismos sísmicos indicam, na sua maioria, que a crosta está a ser estirada; à frente dela, apontam sobretudo para compressão.

As medições de GPS revelam um quadro semelhante. Ao longo do cinturão montanhoso, os investigadores registaram cerca de 4 milímetros por ano de extensão, enquanto, junto à sua margem exterior, parte desse movimento é compensada por aproximadamente 2 milímetros por ano de contracção.

Os autores descrevem isto como uma deformação «tipo acordeão»: o cinturão montanhoso estende-se internamente enquanto, em simultâneo, encurta na sua frente.

O recuo da placa poderia explicar este padrão durante a evolução mais antiga dos Apeninos. Contudo, essa explicação não basta para o que hoje se observa. Tavani e os colegas defendem que a delaminação contínua sob as montanhas fornece o motor interno que faltava.

Como a crosta italiana se eleva e afunda

À frente da charneira em migração, a crosta inferior e o manto litosférico continuam ligados à placa em subducção, que puxa a crosta para baixo. Porém, quando a charneira passa e as camadas inferiores se desprendem, essa carga descendente é libertada.

A crosta remanescente pode então endireitar-se e recuperar elevação, pois o material mais denso sob ela é substituído por manto mais flutuante. Este processo gera extensão atrás da charneira, mesmo enquanto a crosta ainda ligada à frente sofre compressão e subsidência.

Não se trata de uma imagem completa: o modelo foi deliberadamente simplificado e persistem dúvidas quanto à estrutura exacta da placa sob os Apeninos. Serão necessários modelos mais sofisticados para compreender toda a complexidade do manto e da crosta à medida que se deformam ao longo do tempo.

Ainda assim, o resultado sugere que os Apeninos podem estar a oferecer aos geólogos uma dádiva rara - «uma documentação empírica, condicionada geodeticamente, de uma charneira de delaminação que migra lateralmente e acompanha em tempo real o destacamento da litosfera do manto», escrevem os investigadores.

Nada mau para um filme montado a partir de um único fotograma.

Os resultados foram publicados na revista Communications Earth & Environment.

Este artigo foi verificado por Rachel Garner e editado por Peter Dockrill. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detectar algum erro, informe-nos, por favor.