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Quando uma ponte entre América do Sul e África se partiu

Publicado em 17 maio 2021

Por Carlos Fioravanti, revista Pesquisa FAPESP

Antes de ser erodido e formar as praias da paisagem atual, um bloco único de rochas com dezenas de quilômetros de profundidade ocupava o atual trecho de 425 quilômetros (km) entre os municípios de Touros, no norte do Rio Grande do Norte, e Ipojuca, no sul de Pernambuco. O maciço rochoso deve ter mantido o atual Nordeste brasileiro ligado à costa da Nigéria, Camarões e Guiné Equatorial, na África, durante milhões de anos, enquanto outros trechos dos dois futuros continentes já se afastavam. Há cerca de 100 milhões de anos, quando as forças contrárias superaram sua resistência, esse teria sido o último trecho a se soltar, libertando os dois continentes, que desde então não pararam de se distanciar – atualmente se afastam cerca de 5 centímetros por ano.

Essa região pode ter sido a derradeira ponte entre os dois continentes por causa da resistência das rochas que a formavam. Em consequência, ela estirou como queijo derretido entre duas fatias de pizza por cerca de 150 km antes de se romper, concluíram geólogos e geofísicos de instituições de Natal (RN), do Rio de Janeiro e de Austin e Houston, ambas cidades dos Estados Unidos.

Em três artigos publicados em janeiro, abril e maio deste ano na revista científica Marine and Petroleum Geology, eles ressaltaram o papel dessa região do Nordeste na separação dos dois continentes. A área chamada de bacia Pernambuco-Paraíba hoje está coberta pelo mar e é menos estudada do que as vizinhas por causa da incerteza sobre a possibilidade de conter reservas de petróleo. Os pesquisadores reconstituíram os movimentos das placas que formam a crosta terrestre e as fendas que rasgaram a superfície ao longo de 35 milhões de anos, desde quando a África e a América do Sul ainda eram parte de um supercontinente chamado Gondwana.

Eventos de deformação

“É o primeiro estudo integrador nessa escala de tempo e de espaço, abrangendo toda a costa brasileira, que eu vejo”, diz o geólogo Leonardo Borghi, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), que não participou do estudo. O coordenador do trabalho, o geólogo paulista Renato Darros de Matos, apresentou as principais conclusões de seus estudos ao grupo de Borghi em uma palestra on-line no final de março. No final de 2020, ele já havia feito palestras para colegas ligados à Associação Americana de Geólogos de Petróleo (AAPG), dos Estados Unidos.

“Usamos 33 grandes eventos de deformação da crosta para confirmar o início e o fim da separação dos continentes”, diz Matos, desde 2017 morando alternadamente em Natal e Lisboa, em Portugal. Graduado na Universidade de Brasília (UnB) com doutorado na Universidade Cornell, Estados Unidos, ele trabalhou 21 anos como geofísico na Petrobrás, depois outros cinco como professor na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), voltou para empresas de exploração de petróleo em 2004 e desde 2017 é consultor independente, sem perder o interesse pelas atividades acadêmicas.

“Comecei a chamar a atenção em 1998 para a possível influência das rochas da bacia Pernambuco-Paraíba, que funcionam como um papelão com uma estrutura interna ondulada, mais fácil de rasgar quando se acompanha o sentido de cada onda, aproveitando o vale entre elas, do que seguindo perpendicularmente a elas”, conta Matos. “As rochas alinhadas no sentido leste-oeste formam uma faixa do extremo oeste de Pernambuco até o litoral, com cerca de 200 km na direção norte-sul, perpendicular às rupturas que se aceleravam no Atlântico Sul, o que dificultou a separação dos dois continentes.”

Estiramento considerável

Ao propor o estiramento do bloco rochoso da atual costa do Nordeste, o grupo de Natal pode ter resolvido uma dúvida antiga sobre a evolução geológica da região. Uma imensa falha estreita e longa entre blocos de rochas – ou zonas de cisalhamento, na linguagem dos geólogos – corta todo o estado de Pernambuco e continua na África. “Havia um espaço vazio não explicado entre os dois continentes, no meio do Atlântico”, diz o geofísico Walter Eugênio de Medeiros, da UFRN, que participou do trabalho.

O problema persistia porque se adotava o princípio de que as placas não poderiam sofrer um estiramento intenso; deveriam apenas rasgar como uma folha de papel. Com base em dados de satélites e de mapeamentos por terra e por mar sobre pequenas variações da gravidade, associados a variações de massa, porém, Medeiros concluiu que as deformações dos blocos de rochas podem ser muito mais complexas, conciliando plasticidade e elasticidade em camadas com comportamentos mecânicos diferentes.

Segundo ele, o trecho da crosta que unia os dois continentes “sofreu um estiramento considerável, de cerca de 40% de sua área”, ao longo de 15 milhões de anos, afinando até se romper. “Os sinais de magmatismo [subida do magma] intenso na província Borborema, trecho da crosta que abrange grande parte do Nordeste, reiteram nossa interpretação sobre o estiramento”, comenta.

Abertura da crosta

Ao encadearem dezenas de estudos feitos desde a década de 1940 por outros pesquisadores e por eles próprios, os pesquisadores também apresentaram novas idades para os fenômenos que moldaram a América do Sul. “O magmatismo simultâneo à abertura da bacia de Pernambuco-Paraíba ocorreu há cerca de 100 milhões de anos, pelo menos 30 milhões de anos antes do que se pensava”, diz o geólogo Emanuel Ferraz Jardim de Sá, da UFRN, que também participou desse trabalho. A definição precisa das datas de formação das estruturas geológicas pode ajudar tanto as empresas na busca por reservas de petróleo e jazidas minerais quanto os pesquisadores acadêmicos a aprimorarem suas hipóteses sobre a evolução geológica da América do Sul.

De acordo com esse trabalho, houve dois grandes episódios de abertura da crosta com a saída de magma quente do interior da Terra na atual região sul do Brasil e Argentina, ambos entre 134 e 129 milhões de anos.

O primeiro derrame de magma, ao resfriar, pavimentou o assoalho oceânico desde as Ilhas Malvinas, na Argentina, até Florianópolis. Estima-se que por volta de 113 milhões de anos atrás, o que é hoje a atual capital catarinense demarcava o limite de dois processos distintos: ao sul, o magma quente do interior da Terra subia pelas fendas da crosta, formando o assoalho oceânico entre os dois continentes; ao norte, vastos depósitos de sal cobriram rochas que geraram e armazenaram o petróleo hoje explorado principalmente no litoral do Rio e de São Paulo.

O segundo derrame cobriu o sudoeste do Brasil, do Paraguai, do Uruguai e da Argentina. “Ao se decomporem com a erosão, ao longo de milhões de anos, as rochas basálticas originaram a famosa e fértil terra roxa de Goiás, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul e São Paulo”, diz Matos. Segundo ele, no Nordeste o magmatismo foi menos intenso e mais longo, perdurando entre 135 milhões e 102 milhões de anos atrás.

Processos simultâneos

Os pesquisadores também mostraram que a separação dos continentes evoluiu simultaneamente nos hemisférios norte e sul e não somente de sul para norte. Como resultado do movimento das placas tectônicas, que formam a crosta, e da subida do calor do núcleo da Terra, formaram-se imensas rachaduras na superfície da Terra, redefinindo os limites entre as placas.

Uma das rachaduras da crosta, formada há cerca de 200 milhões anos com a separação da América do Norte da Europa e África, veio do hemisfério norte e estacionou ao encontrar a resistência dos blocos rochosos do atual estado do Pará, por volta de 140 milhões de anos. Milhões de anos depois, ao sul, abriu-se a fenda entre o sul da Argentina e a África do Sul.

Por fim, as fissuras dos dois hemisférios expandiram-se, formaram vales e lagos com dezenas de quilômetros de largura e centenas de quilômetros de extensão. Milhões de anos depois, as fendas se encontraram no Nordeste, forçando o rompimento do bloco que ainda unia os dois continentes (ver infográfico).

Sigilo levantado

O trabalho dos pesquisadores que levantaram os dados avançou quando as informações sobre bacias sedimentares – antes consideradas sigilosas pelo governo brasileiro – se tornaram públicas a partir de 1997, com a criação da Agência Nacional do Petróleo (ANP). O organismo mudou a política de exploração comercial e de circulação de informações. Até então a bacia Pernambuco-Paraíba tinha sido pouco estudada. Com apoio da ANP, Matos, Jardim de Sá, Medeiros e outros pesquisadores da UFRN estudaram as bacias sedimentares da costa do Nordeste e identificaram os prováveis períodos geológicos de formação das fendas que as formaram.

“As bacias Pernambuco e Paraíba apresentam muitos problemas para a pesquisa devido à cobertura por sedimentos recentes e ao clima quente e úmido reinante, que destroça as qualidades e características dos afloramentos rochosos”, diz o geólogo Benjamin Bley de Brito Neves, que já se valia dos trabalhos anteriores de Matos em suas aulas no Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo. Neves estudou essa região do Nordeste e não participou dos artigos na Marine and Petroleum Geology.

Os autores dessa reconstituição da separação dos dois continentes só não estão mais satisfeitos porque não conseguiram entender como gostariam a origem dos fenômenos que descreveram. “Descrevemos as deformações e movimentos da crosta”, diz Medeiros, “mas não conhecemos em detalhe as forças que as geraram no interior da Terra.”

ARTIGOS CIENTÍFICOS

MATOS, R. M. D. de et al. A solution to the Albian fit challenge between the South American and African plates based on key magmatic and sedimentary events late in the rifting phase in the Pernambuco and Paraíba basins. Marine and Petroleum Geology. v. 128, 105038. abr. 2021.

MATOS, R. M. D. de et al. The fundamental role of the Borborema and Benin–Nigeria provinces of NE Brazil and NW Africa during the development of the South Atlantic Cretaceous Rift system. Marine and Petroleum Geology. On-line. 15 jan. 2021.

MATOS, R. M. D. Magmatism and hotspot trails during and after continental break-up in the South Atlantic. Marine and Petroleum Geology. 2021. No prelo.

* Este artigo foi republicado do site Revista Pesquisa Fapesp sob uma licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o artigo original aqui.