sexta-feira, 15 de novembro de 2013

Tempo Geológico

Posso ouvir o vento passar
Assistir a onda bater
Mas o estrago que faz
A vida é curta pra ver ...

Essa letra de música da banda carioca Los Hermanos, composta pelo Rodrigo Amarante, ilustra bem a maneira como nós, seres humanos, percebemos o tempo.
Nossos referenciais de tempo são limitados. Concebemos o tempo em termos de eventos bem recentes. Somos capazes de imaginar o tempo transcorrido durante a história da humanidade, não mais que alguns séculos, e isso já nos parece muito tempo! Mas a idéia de um período de tempo que envolve milhões ou bilhões de anos se torna bastante abstrata para o nosso entendimento. Nossa espécie está nesse planeta há muito pouco tempo, não mais que 200 mil anos. E o que isso significa quando comparado aos 4,6 bilhões de anos de história da Terra?
De fato, a magnitude desse tempo profundo é muito difícil de ser compreendida por nós. Um meio de se tentar entender essa vastidão de tempo é imaginarmos um livro contendo 460.000 páginas, em que cada página contivesse 10.000 anos da história da Terra. Assim a página 1 relataria a formação da Terra, os primeiros organismos unicelulares surgiriam somente na página 70.000, as primeiras plantas terrestres estariam registradas a partir da página 418.000, os dinossauros apareceriam pela primeira vez na página 440.000 e o ser humano surgiria somente na página 459.600.
Esse livro é um exemplo de metáfora ou analogia que nos ajuda a começar a entender que a história da Terra envolve uma vastidão de tempo muito maior do que aquela que conhecemos e que podemos conceber. Chamamos de "Tempo Geológico" esse tempo profundo que foge aos nossos padrões de referência. Tal escala de tempo pode ser medida através de relógios naturais, bem menos óbvios para a nossa experiência, que refletem o ritmo da Terra. Esses relógios naturais são, entre outros, os movimentos dos continentes, o soerguimento de montanhas, o aumento e a diminuição dos níveis dos oceanos, e também, o surgimento e a extinção das espécies. Assim, cada rocha e cada fóssil existentes na crosta terrestre constituem-se em arquivos naturais que guardam os segredos de muitos eventos do passado e são ferramentas que podem nos ajudar a reconstituir a história do planeta.
Quando falamos em fósseis, logo nos lembramos dos já mencionados dinossauros. Na verdade, esses fascinantes animais são a porta de entrada para muitas crianças tomarem um primeiro contato com a ciência, já que todos nós temos uma curiosidade natural sobre nossa origem e sobre o passado da Terra. Mas a diversidade da vida no passado vai muito além dos dinossauros. Muito antes dessas criaturas reinarem no planeta, inúmeras formas de vida surgiram e se diversificaram, formando uma grande árvore da vida. A maioria delas já se extinguiu, mas algumas deixaram descendentes que ainda hoje habitam a Terra, como nós.

A coluna do tempo geológico

A coluna do tempo geológico, como vemos abaixo, é dividida em ons, Eras, Períodos e pocas. Essa divisão não é arbitrária, ela reflete grandes acontecimentos que ocorreram nas histórias geológica e biológica da Terra. Assim, os ons Arqueano e Proterozóico correspondem a grupos de rochas ígneas e metamórficas que formam grande volume da crosta continental, com um registro fóssil escasso, composto somente de seres microscópicos. No final do Proterozóico é que começaram a aparecer os primeiros seres multicelulares. Já o on Fanerozóico significa "vida visível", refletindo a fase em que a vida se tornou abundante no planeta.
Cada uma das três Eras do on Fanerózóico - Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica - ilustra um momento especial da história da Terra e o limite entre as Eras é pautado por eventos de extinção em massa. Dentro da Era Paleozóica ("vida antiga") estão vários períodos. O nome Cambriano vem de Cambria, que é o nome latino para Gales, onde suas rochas foram primeiramente estudadas.Ordoviciano vem de Ordovices, que é o nome de uma antiga tribo celta. Siluriano homenageia a tribo dos Silures, que habitava uma região de Gales. Devoniano é uma homenagem a Devonshire, na Inglaterra onde estão expostas rochas dessa idade. O nomeCarbonífero refere-se aos depósitos de carvões que se encontram acima das rochas devonianas. O nome Permiano foi dado porque as rochas desta idade situavam-se próximas à província de Perm, na Rússia. A Era Paleozóica termina com o maior evento de extinção em massa de todos os tempos.
A Era Mesozóica ("vida do meio"), inclui os períodos Triássico,Jurássico e Cretáceo. O nome Triássico tem a ver com a divisão em três camadas das rochas dessa idade na Alemanha, que se sobrepunham às rochas paleozóicas. Jurássico faz referência às montanhas Jura, na Suíça, já Cretáceo vem do termo latim Creta que significa giz, relativo às rochas da França e Inglaterra.
A Era Cenozóica significa "vida recente". Ela inicia depois da grande extinção que marcou o final do período Cretáceo. dividida em dois períodos: Paleógeno e Neógeno, cada um deles contendo épocas.

Modificado de Gradstein & Ogg, 1996

Ao nos depararmos com a coluna do tempo geológico, com suas divisões já bem estabelecidas, não nos damos conta de todo o conhecimento geológico e biológico que foi se acumulando ao longo dos séculos e que possibilitou a sua construção. Como a idade das rochas pôde ser estimada? Como os fósseis auxiliaram na tarefa de datação das rochas? Como se chegou à idéia de uma Terra muito antiga, com bilhões de anos? Como se chegou às idades que limitam cada período? Essas são algumas das questões que serão elucidadas nos próximos itens.

Leituras Complementares

FAIRCHILD, T.; TEIXEIRA, W.; TAIOLI, F. 2000. Decifrando a Terra. Editora Oficina de Textos, São Paulo. 558 p.
DOTT, R.H. & PROTHERO, D.R. 1994. Evolution of the Earth. McGraw-Hill. 569 p.
NIELD, E.W. & TUCKER, V.T. Paleontology - an introduction. Pergamon Press.


O Processo De Fossilização

O Processo De Fossilização

Muitas vezes nos perguntamos como um organismo vivo pode se tornar um fóssil. O processo parece ser simples, mas é um pouco complexo.
Quando um organismo morre, inicialmente ele é decomposto pelas bactérias e fungos que degradam a matéria orgânica. Depois disto, o organismo pode ser imediatamente soterrado ou passar por uma série de processos – desarticulação, transporte – e só depois ser soterrado. Esse soterramento irá acontecer quando a água, ou outro agente, transportar o sedimento que irá recobrir o organismo. Depois de soterrado, o organismo irá passar por um processo chamado de diagênese, que consiste na compactação (pelo peso do sedimento) e na cimentação (o sedimento depositado sobre o organismo ou por dentro dele, através de processos químicos, se aglomera e passa a formar uma rocha sedimentar). Nestas condições, esse organismo agora pode ser considerado um fóssil. O movimento das placas tectônicas permite que uma rocha, que antes foi um fundo de mar, por exemplo, seja erguida acima da superfície e fique exposta. Nesta rocha exposta é que o paleontólogo vai procurar pelos fósseis. Para obter mais informações, consulte o capítulo Tafonomia de Vertebrados.

Esquema representando o processo de fossilização.

O processo de fossilização dura milhares de anos, e não ocorre de uma hora para outra. Portanto, ainda não podemos fabricar um “fóssil em laboratório”! Entretanto, a forma como ocorre esse processo pode variar. Algumas dessas possibilidades serão discutidas a seguir.

Tipos de Fósseis


Rochas Ígneas

Rochas Ígneas

As chamadas rochas ígneas ou magmáticas (rochas fundidas) formam-se pelo resfriamento do magma, fundido nas profundezas da Terra. Por vezes, o magma é expelido por vulcões ou fissuras na superfície terrestre onde pode se resfriar. Porém, comumente, o resfriamento e a solidificação do material magmático ocorrem no interior da crosta. Em decorrência das altas temperaturas (acima de 1100C) e o local de formação (interior da Terra) essas rochas não contêm fósseis. De fato, temperatura e pressão constituem problema para a preservação dos restos orgânicos, na forma de fósseis. As rochas ígneas são classificadas em extrusivas e intrusivas. As rochas ígneas intrusivas formam-se quando o magma, trazido de grandes profundidades, atinge a superfície terrestre através de fissuras na crosta, esfria e torna-se rocha. O basalto é um exemplo de rocha ígnea extrusiva. Já as rochas ígneas intrusivas são aquelas que se solidificam abaixo da superfície terrestre. As rochas intrusivas podem, eventualmente, serem expostas na superfície terrestre devido a movimentos tectônicos. Um exemplo derocha ígnea intrusiva é o granito.
Figura 1: Rocha ígnea. Foto: Anne, E.

Rochas metamórficas

Rochas Metamórficas

Altas temperaturas e pressão podem modificar as rochas pré-existentes, tornando-as metamórficas (rochas modificadas). O metamorfismo produz novas rochas cuja composição mineral e a textura diferem daquela da rocha original. As rochas metamórficas são caracterizadas pelo arranjo de seus minerais em camadas paralelas. Dependendo das alterações produzidas pelo aumento de temperatura e pressão, os fósseis em uma rocha já existente que será metamorfisada (modificada) poderão ser destruídos ou deformados. Um exemplo de rocha metamórfica é o mármore, que se origina da alteração do calcário.
Figura 2: Rocha metamórfica. Foto: Hollocher, K.

Rochas metamórficas


Ardósia é usada como piso.
Você já viu pias, pisos ou esculturas de mármore? O mármore é uma rocha formada a partir de outra rocha, o calcário. É um exemplo de rocha metamórfica.
As rochas metamórficas são assim chamadas porque se originam da transformação de rochas magmáticas ou sedimentares por processos que alteram a organização dos átomos de seus minerais. Surge, então, uma nova rocha, com outras propriedades e, às vezes, com outros minerais.
Muitas rochas metamórficas se formam quando rochas de outro tipo são submetidas a intensas pressões ou elevadas temperaturas. Quando, por exemplo, por mudanças ocorridas na crosta, uma rocha magmática é empurrada para regiões mais profundas e de maior pressão e temperatura, alterando a organização dos minerais.

Outra rocha metamórfica é a ardósia, originada da argila e usada em pisos.
Pias e pisos também podem ser feitos de gnaisse, uma rocha metamórfica originada geralmente do granito. O Corcovado e o Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro, e a maioria das rochas da serra do Mar também são de gnaisses.


Vista da praia do morro do Pão de Açucar (RJ), formado de gnaisse.

Gemas ou pedras preciosas
As gemas são rochas muito duras. São riquezas existentes no subsolo, comumente conhecidas como pedras preciosas. As jazidas de esmeraldarubidiamante e outras são raras por isso essas pedras têm grande valor comercial.
No subsolo, também são encontradas jazidas de metais, por exemplo, ouroferromanganês,alumínio, zincocobrechumbo.
Há ainda as jazidas de material de origem orgânica, conhecidas como combustíveis fósseis - formadas a partir da transformação de restos de plantas e animais. O carvão-de-pedra (hulha) e o petróleo são exemplos desses combustíveis, recursos energéticos, ou seja, substâncias utilizadas na produção de energia.


Na foto podemos observar algumas gemas ou pedras preciosas.

Rochas sedimentares

Rochas Sedimentares

O grupo mais importante de rochas para os Paleontólogos é o das Rochas Sedimentares, ou seja, rochas depositadas ou precipitadas. Tais rochas formam-se a partir do transporte, do acúmulo e da consolidação das partículas sedimentares (areia, lama). Fatores climáticos, como a chuva, o vento e o frio/calor, reduzem as rochas pré-existentes a fragmentos de tamanhos diversos. Esses fragmentos, chamados de partículas sedimentares, são agora transportados pelos rios, pelas geleiras e pelo vento e depositadas nos lagos, nas baías, nas lagunas, nos estuários, nos deltas e no fundo dos oceanos. Com o passar do tempo, há acúmulo de sedimentos e parte desses sofrerá diagênese ou litificação. As rochas sedimentares assim formadas são também conhecidas como rochas sedimentares clásticas ou mecânicas. Um outro grupo de rochas sedimentares tem origem diferente, as chamadas rochas sedimentares orgânicas. São formadas pelo transporte, deposição e litificação de restos orgânicos, como, por exemplo, os depósitos de carvão. Finalmente, existem as rochas sedimentares químicas, ou seja, formadas pela precipitação de elementos químicos, tais como o carbonato de cálcio ou a halita (sal de cozinha). Nesse caso, os sais dissolvidos na água, principalmente dos lagos, lagunas ou mares rasos, quentes, se precipitam em decorrência da grande evaporação de água.
Duas características são comuns às rochas sedimentares: 1- rochas sedimentares contêm camadas e estratos; 2- rochas sedimentares podem conter fósseis. Quando os sedimentos são depositados, esses são acumulados sobre as camadas anteriores, formando estratificações. Rochas Sedimentares são também denominadas de rochas estratificadas. Por outro lado, quando os organismos morrem, decompõem-se muito rapidamente, sendo consumidos por organismos decompositores e pela ação bacteriana. Porém, se os restos orgânicos forem recobertos pelas partículas sedimentares antes da decomposição total, há possibilidade de serem preservados nos estratos de rochas, através do processo de fossilização.
Figura 3: Rocha sedimentar. Foto: Kim, J.

Rochas sedimentares

Observe na figura abaixo que a rocha é formada por camadas (ou estratos).
Esse tipo de rocha é chamada de rocha sedimentar e se forma a partir de mudanças ocorridas em outras rochas. Chuva vento, água dos rios, ondas do mar: tudo isso vai, aos poucos, fragmentando as rochas em grãos de minerais. Pouco a pouco, ao longo de milhares de anos, até o granito mais sólido se transforma em pequenos fragmentos. Esse processo é chamado de intemperismo.
Os fragmentos de rochas são transportados pelos ventos ou pela água da chuva até os rios, que, por sua vez, os levam para o fundo de lagos e oceanos. Lá os fragmentos vão se depositando em camadas. É assim que se formam, por exemplo, terrenos cobertos de areia, como as praias.
Esses fragmentos ou sedimentos vão se acumulando ao longo do tempo. As camadas de cima exercem pressão sobre as camadas de baixo, compactando-as. Essa pressão acaba por agrupar e cimentar os fragmentos e endurece a massa formada. É assim que surgem as rochas sedimentares. Tudo isso, não se esqueça, leva milhares de anos.
Desse modo, a areia da praia transforma-se, lentamente, em uma rocha sedimentar chamada arenito. Sedimentos de argila transforma-se em argilito.
As camadas vão cobrindo também restos de plantas e animais.
Por isso é muito comum encontrar restos ou marcas de animais e plantas em rochas sedimentares: o animal ou planta morre e é coberto por milhares de grãos de minerais.
Os restos ou marcas de organismos antigos são chamado de fósseis. Analisando os fósseis, os cientistas podem estudar como era a vida no passado em nosso planeta.



Formação das rochas sedimentares


A origem do arenito
O arenito se forma quando rochas como o granito se desintegram aos poucos  pela ação dos ventos e das chuvas. Os grãos de quartzo dessas rochas formam a areia. Areias e dunas de areia, porém não são rochas: são fragmentos de rochas. A areia pode se depositar no fundo do mar ou em depressões e ficar submetida a um aumento de pressão ou temperatura. Assim cimentada e endurecida, forma o arenito - um tipo de rocha sedimentar. O arenito é usado em pisos.

Rocha de arenito.
 
Dunas de areia no Vale da Morte, Califórnia.


O calcário
O acúmulo de esqueletos, conchas e carapaças de animais aquáticos ricos em carbonato de cálcio, que é um tipo de sal, pode formar outra variedade de rocha sedimentar, o calcário.
O calcário também se forma a partir de depósitos de sais de cálcio na água. O calcário é utilizado na fabricação de cimento e de cal. A cal serve para pintura de paredes ou para a fabricação de tintas. A cal ou o próprio calcário podem ser utilizados para neutralizar a acidez de solos.


Cascatas de calcário na Turquia, Egeu.


http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/117/ch08-rochas%20sedimentaresMau.pdf

Vulcão - Montserrat, Caribe - (Desastres Naturais)

Atmosfera- Terra o Poder do Planeta- Dublado