segunda-feira, 10 de fevereiro de 2020

Cratera Wegener: Causa primária da Extinção Permiana

2 Cratera Wegener
Para facilidade de comunicação, pela importância desta cratera e, por sua descoberta estar diretamente associada à Teoria da Deriva Continental, proponho que esta excepcional anomalia geológica seja denominada Cratera Wegener.
É uma justa homenagem ao cientista de maior visão no campo da Geologia, cuja sagacidade infelizmente não foi reconhecida em vida.
O derrame central de magma da Cratera Wegener atualmente é conhecido como Placa Tectônica das Filipinas.
- Coordenadas do extremo norte do arco vulcânico da cratera central: 24° 11’ 19” N, 142° 38’ 47” E
A cratera Wegener mostra o padrão de uma cratera complexa conforme esperado para um impactador desse tamanho.
E é evidente que metade do que se espera encontrar ao olhar para uma cratera de impacto parece estar ausente.
É difícil percebê-la em sua totalidade porque a cratera passou por um processo de desintegração que a dividiu em três partes espalhadas pelo globo — cada uma das frações será apresentada ao longo do estudo.
No geral, a Cratera Wegener é constituída por uma cratera central e dois anéis secundários — é uma constituição semelhante à da cratera complexa Mare Orientale, na Lua.

Imagens: MARE ORIENTALE em Wikipedia; 1) Foto por Lunar Orbiter 4, NASA, 1967; 2) Mapa topográfico , 3) Mapa gravimétrico.

2.1 A estranha configuração da Cratera Wegener
2.1.1 A fração da Placa das Filipinas/Placa das Marianas
A parte mais facilmente identificável foi a que permitiu sua descoberta.
A fração da Placa das Filipinas/Placa das Marianas mostra metade da cratera central e seu anel secundário externo constituído por parte do Arquipélago do Japão, Ilha de Taiwan e Arquipélago das Filipinas, dispostos em um arco com diâmetro aproximado de 4.600 km a partir do centro do Arco das Marianas.

Lado oriental da cratera Wegener
Vamos focalizar três componentes: a cratera central, o anel secundário interno e o anel secundário externo.
Cratera central
A metade oriental da borda da cratera central está bem preservada junto com seu arco vulcânico.
A primeira impressão que temos é que, devido à deformação da crosta resultante possivelmente da pressão exercida pelo enorme derrame de magma, a borda do arco vulcânico se estendeu em linha reta rumo ao arquipélago do Japão, formando o sistema do arco Izu–Bonin–Mariana (IBM) — mas estudos posteriores revelaram que esse arco na verdade é remanescente do processo de fratura em três frações, como será visto adiante.
A característica que primeiramente chama a atenção é o Arco das Marianas.
Ele constitui a metade preservada da borda da cratera central e mostra um diâmetro aproximado de 1.500 km.
A metade visível da borda da cratera central se apresenta com o formato circular típico gerado pela explosão do bólido.
O fato de se mostrar semicircular evidencia um processo de fratura diametral que será analisado em um bloco posterior.
Anel secundário interno*
O anel secundário interno está totalmente preservado em toda a circunferência em ambos os lados da cratera, mas é detectável somente por meio de sua anomalia gravitacional — seu diâmetro aproximado é de 2.500 km.
A metade ocidental do anel secundário interno é ligeiramente menos pronunciada que sua metade oriental.

*Revisão: Revendo esta imagem e comparando novamente com as imagens do Google Earth em 15/05/2020, concluí que o que chamei inicialmente de anel secundário interno na verdade é a borda da cratera central. O diâmetro é maior do que o visível no Google Earth porque o mapa da anomalia gravitacional destaca a parte submersa. O diâmetro de 2.500 km indicado no mapa deveria abranger o exterior da anomalia.  
Imagem: Anomalias gravitacionais na região
2.2.2 Causas da transformação da Cratera Wegener na Placa das Filipinas/Placa das Marianas
A parte norte da metade ocidental derivou em direção ao norte e colidiu com a placa tectônica Eurasiática, enquanto outra parte teve uma história geológica mais complexa que será analisada em um próximo bloco.
O diâmetro da cratera, cerca de 4.600 km, não pode ser medido no sentido leste-oeste — todo o anel secundário oriental foi subduzido abaixo da Fossa das Filipinas.
Apenas a metade ocidental do anel secundário está preservada.
Quaisquer indícios remanescentes da fratura entre a cratera e seu anel secundário na metade oriental foram subduzidos pela Fossa das Marianas devido à pressão da Placa do Pacífico.
Essa subducção teve início há aproximadamente 50 milhões de anos, data estimada para a formação da Fossa das Marianas.
Também é possível datar essa subducção pela mudança de direção da placa do Pacífico demonstrada pela cadeia vulcânica submarina Havaí-Imperador, quando a placa do Pacífico se movia em direção ao Norte e subitamente começou a se mover rumo ao Oeste.
Estudos recentes apontam que a ocorrência dessa significativa guinada brusca na orientação da placa de norte para oeste-noroeste teria ocorrido há 47 milhões de anos.[1]
2.3 Lado ocidental da cratera Wegener
Cratera central
A metade ocidental da cratera central espalha-se por um derrame de lava. Não há evidência de borda.
Anel secundário externo
A parte visível do anel secundário externo da cratera complexa Wegener é facilmente identificável em imagens de satélites e permite avaliar um diâmetro total de aproximadamente 4.600 km.
Seu ponto emerso extremo ao Oeste se encontra nas proximidades da ilha de Luzón, Filipinas.
- Coordenadas aproximadas da ilha de Luzón: 16° N, 120° E
A parte emersa do anel secundário externo preservado na sua metade ocidental é integrada por:
· Arquipélago do Japão — pelo menos as áreas sul e central da ilha de Honshu, e ilhas Shikoku, Kyushu e Okinawa
· Ilha de Taiwan
· Arquipélago das Filipinas
Apenas esse arco de 150° da metade ocidental está aparente — e não há qualquer evidência do anel secundário externo na metade oriental da cratera.
As razões para isso serão explicadas em um próximo bloco onde é apresentado em detalhe o destino da parte faltante do arco ocidental e da totalidade do arco oriental.

Derrames de lava internos da Cratera Wegener
A partir da fratura diametral na cratera central, o lado ocidental é constituído por um enorme derrame magmático que avança rumo em todas as direções e é limitado pelo anel secundário externo — parte desse derrame foi subduzido a oeste abaixo da Fossa das Filipinas, vizinha ao arquipélago do mesmo nome.
O conjunto dos derrames possui atualmente uma área 5.500.000 km2, superfície pouco menor que o derrame magmático dos traps siberianos (7.000.000 km2).
Não há informações disponíveis sobre seu volume, mas a anomalia gravitacional associada à Placa das Filipinas/Placa das Marianas indica que seu volume é bastante superior ao do derrame na Sibéria.
Transversalmente do sul para o norte, nota-se um segundo derrame magmático sobreposto ao derrame da cratera central — seu ponto original é uma cratera menor que será analisada posteriormente, Wegener B.
A anomalia gravitacional do derrame de lava proveniente de Wegener B é significativamente maior do que toda a área circundante do derrame de lava da Cratera Wegener por toda a extensão da Placa das Filipinas/Placa das Marianas.

Cratera Wegener B
Visando a facilidade de comunicação, proponho para essa cratera menor a denominação Cratera Wegener B.
O interior da cratera Wegener mostra dois enormes derrames de lava que compõem o restante da Placa das Filipinas/Placa das Marianas, sendo um deles proveniente de Wegener B.
Na área interna dos anéis secundários da Cratera Wegener existe uma cratera menor localizada aproximadamente a 1.000 km a sudoeste da cratera central.
- Coordenadas do extremo norte da Cratera Wegener B: 10° 11’ 44” N, 136° 00’ 42” E
Seu diâmetro é de 325 km e apresenta um derrame de lava de volume desproporcional para uma cratera relativamente pequena.
Wegener B, se confirmada como cratera de impacto, já suplantaria a maior cratera terrestre, Vredefort na África do Sul, 300 km.
Para comparação, Chicxulub no México possui diâmetro de 180 km. Mas Wegener B é minúscula em comparação com Wegener.
Apesar do tamanho diminuto, ela é fundamental para a compreensão da do processo de evolução da Cratera Wegener e a formação da Placa das Filipinas/Placa das Marianas.
Seu formato perfeitamente circular aponta para uma origem por impacto.
A estimativa de sua idade é incerta, mas sua colaboração para o enorme de derrame de lava no sentido sul a norte parecia apontar para um período próximo ao impacto principal.
O impacto teria ocorrido após a fratura das metades ocidental e oriental da cratera Wegener, vinculada ao evento de colisão explicado no respectivo bloco específico.
O impacto sobre a superfície já fraturada facilitou o derrame basáltico, com o manto ainda extremamente aquecido e perturbado pelo primeiro impacto, causando um verdadeiro jorro de lava em direção ao norte.
A suposição inicial de que o ponto de impacto se encontrava no local onde hoje é o litoral do Chile permitia cogitar uma rajada passando pelas crateras Bedout, na Austrália, Luizi, no Congo e Araguainha, no Brasil.
Entretanto, o refinamento da posição real do impacto para mais próxima da região polar sul descartou a possibilidade de Wegener B integrar essa possível rajada.

2.1.2 A fração da Antártica Ocidental
A fração da Antártica Ocidental compreende o anel secundário externo oriental que forma a cordilheira arqueada com diâmetro de 4.600 quilômetros da Cordilheira Transantártica.
Também apresenta sua gigantesca província vulcânica - um remanescente do impacto que ainda está ativo após 252 milhões de anos.
Isso não constitui uma exceção, uma vez que o hotspot da Cratera Viluy, associado à Extinção Devoniana há 360 milhões de anos, ainda está ativo provavelmente devido à influência da Placa Africana à deriva contra ela.
Esta atividade vulcânica na Antártida foi descoberta na última década.

1) Hotspot da Cratera Wegener
Eventos de impacto de grande magnitude sempre associam um hotspot no local da queda e uma cordilheira vulcânica (indicando o deslocamento da placa tectônica) que conduz a uma cratera associada a um derrame de lava.
No caso da Cratera Wegener, trata-se da maior das crateras de impacto associada às maiores cordilheiras vulcânicas submarinas que se iniciam na maior província ígnea do planeta, a Antártida Ocidental.[2]
O impacto de Wegener foi de tal maneira excepcional que foi capaz de gerar dois enormes derrames de lava, um em seu interior e outro no lado oposto do planeta.
O maior hotspot (uma área equivalente à soma dos estados de Mato Grosso do Sul, São Paulo e Santa Catarina, ou o estado norte-americano do Texas, ou duas vezes o tamanho do Japão ou da Alemanha) se encontra na Antártida Ocidental, região de Marie Byrd, com centenas de vulcões descobertos recentemente, muitos deles ativos. 
Essa atividade está causando o degelo acelerado na região polar, particularmente na geleira Thwaites, apelidada de Geleira do Juízo Final.
Imagens:   Scientists discover 91 volcanoes below Antarctic ice sheet, The Guardian, Robin McKie, 2017
                 wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/Antarctica_surface.jpg/537px-Antarctica_surface.jpg
Observe a forma circular da Terra Marie Byrd, localizada entre a Península Antártica e as Montanhas Transantárticas.
É a principal região do hotspot e seu planalto foi formado depois que as duas metades da cratera central foram levadas para seus locais atuais na Placa das Filipinas/Placa das Marianas e Placa das Novas Hébridas.
Também visível na imagem acima está o remanescente de de diâmetro 4.600 km da fração sul do anel secundário externo da cratera de Wegener.
Atualmente, é adjacente ao hotspot / Terra de Marie Byrd devido à subducção de seu lado oriental causada pelo avanço da Antártida Oriental, flutuando e subdividindo a metade ocidental / fração antártica da Cratera Wegener.
A Península Antártica possivelmente integrou o anel secundário externo da Cratera Wegener e foi deformada e rotacionada devido ao impulso da Antártica Oriental.
A região de onde a Nova Zelândia se destacou é a segunda região vulcânica mais ativa na Terra de Victoria.
A datação de colinas transantárticas em 66 milhões de anos é encontrada na literatura científica, mas essa data pode estar mascarada — são atividades tectônicas recentes devido à deriva da Placa Antártica que estão se sobrepondo à formação permiana do anel secundário externo.

Outra possibilidade, que a análise das dimensões das outras frações da cratera leva a crer, é que a Cordilheira Transantártica seja totalmente de orogênese secundária, da mesma forma que a Terra de Marie Byrd.

Nesse caso, toda a fração da Zelândia teria ocupado a região hoje identificada como a fração antártica, separando-se ainda antes da época atribuída ao surgimento da Cordilheira Transantártica:





Tal posicionamento das ilhas da Nova Zelândia as aproxima da seção abduzida da placa de Nazca atualmente a leste da Cordilheira dos Andes.

Há compatibilidade geológica entre as ilhas neozelandesas e os altiplanos da América do Sul, todos apresentam riqueza de cobre e lítio, uma coincidência de minerais que não costuma ocorrer em outros locais do planeta.

2) Coincidência entre o hotspot e a cratera central
O maior hotspot está localizado na Antártica Ocidental, na Terra de Marie Byrd, com quase uma centena de vulcões descobertos recentemente, muitos deles ativos — esta atividade está causando o aquecimento anormal das águas oceânicas locais e o derretimento acelerado do gelo nessa região polar. [4]
Um mapa da Antártida sem a calota de gelo mostra a forma circular do hotspot na Terra  de Marie Byrd — seu diâmetro de 1.500 km coincide exatamente com o círculo formado pelos dois arcos vulcânicos da cratera central da Cratera Wegener.
Não pode ser apenas mais uma enorme coincidência.
Por meio de atividades vulcânicas contínuas após a fratura e a deriva da fração da Placa das Filipinas/Placa das Marianas, a Terra de Marie Byrd foi formada ocupando o mesmo local da cratera central.
É possivelmente um processo semelhante que originou as ilhas gregas a partir do hotspot da cratera de Viluy, depois que este alcançou sua localização atual no mar Mediterrâneo e o vulcanismo foi reativado pela deriva da Placa Africana contra ela.
Os efeitos também são perceptíveis na região do Chile, onde ainda existem hotspots remanescentes do impacto, como San Felix e Juan Fernandez, no Oceano Pacífico.
Existem também vários hotspots resultantes da subducção da Placa de Nazca — cuja relação com o impacto será explicada mais adiante — como os vulcões chilenos mais ativos (Villarrica, Calbuco, Copahue, Chaitén, Láscar, Llaima, Nevados del Chillán) e outros países andinos.

3) Degelo devido à colisão entre as metades oriental e ocidental da Antártida

No ano de 2020 a temperatura da água na região da Geleira Thwaites atingiu 2°C acima do ponto de congelamento, o que causa apreensão quanto ao volume do degelo e o aumento geral do nível dos oceanos ao redor do globo.[3]

Este estudo permite interpretar que a causa do aumento da atividade vulcânica naquela região é a pressão exercida pela placa tectônica da Antártida Oriental avançando sobre a Antártida Ocidental, ou seja, fração da Cratera Wegener delimitada pela Cordilheira Transantártica. 

A má notícia é que essa tendência é irreversível — não há como impedir o deslocamento de um continente inteiro — e a humanidade precisa se preparar para medidas defensivas porque esse aumento do nível oceânico independende do aquecimento global atmosférico.

Os cálculos feitos para a elevação do nível dos mares até hoje consideraram apenas o inegável aquecimento induzido pelo excesso de gases do efeito estufa gerados principalmente pelas atividades humanas.

Mas agora, em função desse fenômeno geológico iniciado há 251 milhões de anos, a elevação dos níveis oceânicos que parecia algo distante — um exercício teórico encarado sem a devida profundidade pelos governos mundiais — se torna uma necessidade imperativa:

As águas subirão em ritmo mais acelerado do que até agora se pensava. 

Novos cálculos precisam ser feitos levando em conta este novo fator — existe urgência redobrada para o estudo de medidas de contenção de danos e construção de barreiras contra enchentes porque os efeitos serão sentidos muito antes do esperado, provavelmente já nos próximos 30 anos.

2.1.3 A fração da Zelândia
A fração da Zelândia corresponde a cerca de 1/3 da Cratera Wegener original.
Os remanescentes do anel secundário externo do sul, bem como seu arco vulcânico (placa tectônica de Novas Hébridas). Isso constitui o lado ocidental da cratera central e está deformado devido à colisão com a Placa Australiana.
Mas mesmo deformado, ainda é possível medir seu anel secundário externo com um diâmetro aproximado de 4.600 quilômetros a partir do centro do arco vulcânico de Vanuatu.
As ilhas da Nova Zelândia se originaram no anel secundário externo dessa fração, e as ilhas Norte e Sul não estão mais alinhadas com o anel secundário externo.
Eles mudaram de orientação devido à tensão imposta pela placa do Pacífico - fazendo com que o conjunto de ilhas girasse sobre seu eixo comum ou a ilha sul se afastasse de sua posição original.
A Nova Zelândia se formou nas proximidades da Antártida — unida à Antártida Ocidental — e só se separou dela depois que a Antártida Oriental colidiu com ela para formar o continente da Antártida que conhecemos hoje.

Essa origem explica o enigma de sua fauna que não compartilha répteis, anfíbios e mamíferos nativos do continente australiano, de onde supostamente as ilhas teriam partido em tempos relativamente recentes conforme a teoria atual para a origem da Nova Zelândia.
De fato, a fauna e a flora neozelandesas são as melhores evidências que nos permitem datar e entender o processo de fragmentação da cratera Wegener original.

[1] The mysterious bend in the Hawaiian-Emperor chain, Helmholtz Association of German Research Centres
[2] Scientists discover 91 volcanoes below Antarctic ice sheet, this is in addition to 47 already known about (...), theguardian.com/world/2017/aug/12/scientists-discover-91-volcanos-antarctica
[3] ScienceDaily, https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200129174526.htm - Scientists find record warm water in Antarctica, pointing to cause behind troubling glacier melt, January 29, 2020, New York University


ATENÇÃO: Blog em ordem inversa. Para continuar a leitura, leia a postagem abaixo ("mais antiga").

Um comentário: