A Terra foi formada há, aproximadamente, 4,6 bilhões de anos e, desde
então, sua superfície sofreu muitas transformações. Algumas delas são
relativamente rápidas, como as causadas por terremotos, erupções vulcânicas e tsunâmis. Outras são bem lentas e podem levar centenas ou até
milhões de anos, como a formação do solo e de cavernas.
Essas transformações podem ter muitas origens: podem ser causa
das pelos seres vivos, como as construções, os aterramentos e a derrubada de árvores feitos pelos seres humanos; podem ser resultado de
eventos astronômicos, como as crateras decorrentes do impacto de
meteoritos; podem ser consequência de fenômenos que ocorrem no
interior da Terra.
Representação artística do início da solidificação das rochas na crosta terrestre.
A superfície terrestre é formada por rochas, solo e água. Acima dela,
está a atmosfera, camada gasosa que envolve a Terra. Mas o que há abaixo da superfície?
O estudo do interior da Terra sempre despertou grande interesse e
chegou a inspirar narrativas fantásticas sobre viagens ao centro do planeta.
Houve algumas tentativas de perfurar poços profundos para medições diretas do interior da Terra.
Uma delas foi a escavação na península de Kola, na
Rússia, que resultou no poço mais profundo já
cavado pelo ser humano. Esse poço, de cerca
de 12 quilômetros de profundidade, foi perfurado entre 1970 e 1992, mas sua escavação teve
de ser interrompida, pois os equipamentos não
suportavam mais a temperatura interna, que
era mais alta do que a prevista.
Com o desenvolvimento tecnológico, surgiram aparatos que permitiram verificar que as diversas camadas da Terra interagem entre si e evoluem ao longo do tempo geológico. Nesse cenário, há alguns milhares de anos, surgiu um novo personagem – o ser humano –, que viria a interferir intensamente na superfície da Terra, a sua camada mais externa. A superfície da Terra pode ser dividida em camadas, que vão desde a porção mais externa do manto até o final da camada de ar que a envolve. Veja a seguir.
Litosfera
É a camada formada pela crosta (continental e oceânica) e a porção mais
externa do manto (astenosfera). De consistência rochosa, constitui os continentes, o relevo submarino e as ilhas. Apesar de apresentar espessuras de
cerca de 100 km abaixo das regiões oceânicas e de 200 km abaixo das regiões
continentais, quando comparada com o raio da Terra, a litosfera também pode
ser considerada uma fina casca. É na litosfera que ocorrem os fenômenos de
interação da superfície com o interior do planeta.
Hidrosfera
É a camada que compreende toda a água do planeta. É formada por águas
oceânicas (mares e oceanos); águas continentais (rios e lagos); depósitos e
lençóis subterrâneos; calotas de gelo; umidade do ar (vapor e água condensa
da, nuvens). Nela ocorre o ciclo da água na natureza: o conjunto de fenômenos de circulação da água em todas as suas formas – líquida, gasosa e sólida.
Quando se trata de água congelada, a hidrosfera é chamada de criosfera.
A maior parte da hidrosfera, cerca de 97%, é composta de águas oceânicas,
e o restante é de água doce.
Atmosfera
É a camada de ar que envolve a
Terra. Nela ocorrem processos de
distribuição de energia solar e de
umidade por toda a superfície. Ela
é fundamental para a vida em nosso planeta, pois protege a Terra de
radiações nocivas e de meteoritos,
participa da manutenção da temperatura média anual do planeta e
contribui para a regulação e a distribuição do ciclo da água que ocorre na natureza.
Acima de 50 km de altitude a
atmosfera é considerada muito rarefeita, isto é, com pouquíssima
quantidade de ar disponível nesse
espaço praticamente vazio.
Biosfera
É a camada onde se encontram todos os seres vivos e o conjunto de todos
os biomas e ecossistemas do planeta. É formada pelo contato e pelo inter-relacionamento entre a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera.
As camadas da atmosfera
O estudo das variações de composição do ar (tipos de gases e suas proporções), de temperatura e de eventos, como ventos, relâmpagos, nuvens, é facilitado quando se divide a atmosfera em camadas. Essa divisão não é exata, ou seja, existem áreas de transição, ou pausas. Mesmo assim, é possível identificar cinco camadas, de acordo com algumas características que diferenciam umas das outras: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera.
Troposfera
A troposfera é a camada mais próxima da superfície terrestre e chega até 16 quilômetros de altitude. A maior parte dos gases da atmosfera está na troposfera. Nela, formam-se as nuvens, os ventos, os furacões, as chuvas, os raios, etc., e circulam aviões comerciais, balões tripulados, planadores e asas-deltas. É também na troposfera que se encontram os seres vivos. Quanto mais próximo à superfície, mais alta é a temperatura. A transição entre ela e a estratosfera é chamada tropopausa.
Estratosfera
Essa camada vai, aproximadamente, de
16 a 50 quilômetros de altitude. Pratica
mente todo o ozônio da atmosfera está
nela, o que constitui a chamada “camada
de ozônio”.
A temperatura da estratosfera é em torno de –3 °C. Nela, o ar é bastante rarefeito
e está livre de fenômenos como ventos e
nuvens de chuva, possibilitando a presença de balões meteorológicos e, em sua
porção inferior, o voo de alguns aviões comerciais. A transição entre a estratosfera e
a mesosfera é denominada estratopausa.
Mesosfera
A mesosfera localiza-se, aproximadamente, entre 50 e 80 quilômetros
de altitude. A temperatura dessa camada está em torno de –50 °C, com
ar bastante rarefeito. Geralmente, é nessa camada que os meteoroides se
incendeiam e produzem as “estrelas cadentes”. A transição entre a mesosfera e a termosfera recebe o nome mesopausa.
Termosfera
A termosfera vai de 80 quilômetros acima da superfície terrestre até o
início da exosfera. Nessa camada, formam-se os fenômenos conhecidos
por aurora boreal e aurora austral. Seu limite superior é a termopausa.
As partículas elétricas presentes nessa camada possibilitam as trans
missões de rádio.
Exosfera
A exosfera é o limite entre a atmosfera e o espaço interplanetário, ou
espaço sideral. Ela começa, aproximadamente, 600 quilômetros acima da
superfície terrestre e não tem limite superior definido. A temperatura na
exosfera é muito elevada durante o dia e muito baixa durante a noite.
A estrutura interna da Terra
O estudo do interior da Terra é realizado por meio de
evidências indiretas, como a análise da temperatura e
composição da lava expelida por vulcões, da formação e
propagação de terremotos e de rochas coletadas em diversos locais.
Esse estudo tornou possível elaborar modelos do interior do planeta Terra.
O modelo mais aceito atualmente considera que a Terra apresenta três camadas principais: a crosta, o manto e
o núcleo. É importante destacar que essas camadas não
têm uma separação exata entre elas.
• Crosta: Camada mais externa, formada por rochas que
podem ser recobertas por solo, sedimentos ou água. A
crosta continental forma os continentes e tem espessura de 30 a 100 quilômetros. Já a crosta oceânica tem
espessura de 5 a 10 quilômetros.
• Manto: Camada localizada abaixo da crosta e que vai
até 2 900 quilômetros de profundidade. Pode ser dividida em manto superior, onde a temperatura é de,
aproximadamente, 100 °C, e manto inferior, onde as
temperaturas podem alcançar até 4 000 °C e as rochas
estão sob alta pressão.
• Núcleo: Camada mais interna da Terra, na qual as
temperaturas são mais altas e podem alcançar
5 500 °C. É composta principalmente de ferro e níquel e dividida em núcleo interno e externo. O núcleo externo é composto de material líquido. Sua
profundidade vai, aproximadamente, de 2 900 a
5 100 quilômetros. Já o núcleo interno é composto
de material sólido. Sua profundidade vai, aproximadamente, de 5 100 a 6 370 quilômetros.
A crosta e o manto terrestre
A crosta terrestre é a camada mais externa e
mais fina do planeta. Para efeitos de comparação, se a Terra fosse representada por uma bola
de futebol pintada com uma camada de tinta, a
crosta terrestre corresponderia a essa camada
de tinta!
A composição da crosta terrestre é de rochas e minerais no estado sólido, que são cobertos por solo, sedimentos, oceanos ou mares. Quando abaixo dos oceanos, a crosta recebe
o nome de crosta oceânica, já nos continentes é
chamada crosta continental.
A crosta não é uniforme, ou seja, apresenta fossas, vales, montanhas,
planaltos e planícies, entre outras formas de relevo. O ponto mais elevado
da crosta terrestre é o monte Everest, na fronteira do Tibete e do Nepal,
com 8 848 metros de altura. Já o ponto mais profundo é a fossa das Maria
nas, no oceano Pacífico, com quase 11 mil metros de profundidade.
O manto também é formado por rochas. Na sua parte superior, as rochas encontram-se no estado líquido. No manto inferior, há regiões em
que as condições de temperatura e pressão são tais que a rocha forma
um material pastoso, chamado magma.
A crosta terrestre e a parte do manto
que fica logo abaixo dela formam a cama
da sólida do planeta, chamada litosfera,
que, em grego, significa “esfera de pedra”.
A litosfera é a camada sólida da superfície da Terra e é um dos grandes ambientes físicos do planeta, sendo os outros a
hidrosfera (conjunto formado por toda a
água existente no planeta) e a atmosfera
(camada de gases que envolve a Terra). A
biosfera é o conjunto de todas as regiões
do planeta (em diferentes camadas) onde
existe vida.
O núcleo e o campo magnético da Terra
O núcleo da Terra é constituído principalmente de ferro e níquel em
estado sólido, no núcleo interno, e em estado líquido, no núcleo externo.
Supõe-se que o movimento de rotação da Terra e as diferenças de
temperatura no interior do planeta fazem os metais líquidos se movimentarem no núcleo, criando correntes elétricas. Essas correntes elétricas
geram o campo magnético terrestre, que pode ser identificado por instrumentos como a bússola.
De forma simplificada, podemos dizer que a Terra se comporta como
um ímã de barra. A agulha da bússola alinha-se ao eixo magnético da Terra e
aponta para o polo magnético. Como os polos opostos dos ímãs se atraem,
o polo norte da agulha será atraído pelo polo sul magnético da Terra. Por
isso, os polos geográficos são invertidos em relação aos polos magnéticos: chamamos norte geográfico a direção aproximada que o polo norte
da agulha da bússola aponta, que corresponde ao sul magnético.
Embora não seja possível ver o campo magnético terrestre, ele protege a camada de ar que envolve a Terra. Sem essa proteção, as partículas
altamente energéticas lançadas pelo Sol, que constituem os chamados
ventos solares, “varreriam” a atmosfera do planeta.
Em algumas situações, as partículas atingem a Terra e são direcionadas para as regiões dos polos. A interação entre essas partículas e
os gases da atmosfera terrestre resulta em um fenômeno luminoso
chamado aurora polar, que recebe o nome de aurora boreal quando
ocorre no hemisfério norte e de aurora austral quando ocorre no hemisfério sul.
A crosta terrestre na história da Terra
Os estudos realizados por diferentes áreas das Ciências da Natureza
estimam que o planeta Terra tenha se formado entre 4,5 bilhões e
5 bilhões de anos atrás. Ao longo de todo esse tempo, a crosta terrestre
ficou exposta aos mais variados fenômenos naturais, como chuva, vento,
granizo, relâmpagos, grandes mudanças de temperatura, vulcões, terre
motos, maremotos, raios solares, meteoritos, entre outros. Isso tudo fez
com que ela se modificasse e fosse sendo moldada.
Mas como era a crosta em sua origem? Antes de mais nada, lembre-se: sempre que pensamos nas modificações na superfície da Terra, precisamos imaginar que elas ocorreram durante bilhões ou milhões de anos.
Segundo uma hipótese científica, logo após sua formação, a Terra era
muito quente, inclusive na superfície, que tinha consistência pastosa, parecida com a da lava vulcânica.
Com o passar de milhões de anos, a crosta
terrestre foi se resfriando e tornando-se sólida. Assim foram se formando
as primeiras rochas. O material quente e pastoso do manto continuou a
chegar à crosta pela intensa atividade dos vulcões.
É importante lembrar que nesse período não existiam seres vivos (microrganismos, animais ou plantas) no planeta. As temperaturas muito eleva
das, a composição da atmosfera e outras condições da superfície da Terra
impossibilitavam a existência de vida como a conhecemos atualmente.
Alguns milhões de anos após a formação do planeta, provavelmente
havia uma atmosfera primitiva e, entre os gases atmosféricos, estava o
vapor de água. Como as temperaturas elevadas da superfície terrestre
foram diminuindo, tornou-se possível a condensação da água, ou seja, a
passagem da água do estado gasoso para o líquido. Assim, as tempestades passaram a ser frequentes.
A água líquida começou a se acumular nas regiões mais baixas da superfície, formando os primeiros reservatórios de água sobre a crosta, que
posteriormente originaram os oceanos. Isso significa que, antes da solidificação da crosta, os oceanos não existiam; eles se formaram depois do
resfriamento da crosta e da formação das rochas.
Segundo a hipótese
científica que estamos analisando, há cerca de 4 bilhões de anos os
oceanos primitivos já existiam, provavelmente com água quente, rica em materiais dissolvidos das rochas, e sem vida.
Após a formação dos oceanos, a crosta terrestre passou a ter duas regiões:
• crosta oceânica, que se localiza abaixo dos
mares e oceanos;
• crosta continental, onde estão as florestas e todos os outros ambientes terrestres.
Apesar de existirem essas duas regiões, a
aparência da superfície da Terra era muito
diferente, sem a divisão de continentes e
oceanos atuais.
Relevo
Com a formação da crosta terrestre, diversos processos passaram
a interagir de forma lenta e dinâmica com as rochas, moldando a superfície do planeta Terra. Com esses processos, que atuam até hoje, forma-se
o relevo, que é constituído do conjunto de saliências e reentrâncias da
crosta terrestre, como montanhas, vales e planícies.
Na crosta continental, vários fenômenos naturais participam desse
processo, como chuvas, relâmpagos, ventos, marés e raios solares.
Na
história da Terra, as rochas recém-formadas da crosta terrestre provavelmente apresentavam superfícies irregulares e esses fenômenos contribuíram para acentuar ou amenizar essas irregularidades, desgastando,
fragmentando e transformando as rochas. Com isso, a superfície da Terra
alterou-se ao longo de milhões de anos.
A fragmentação das rochas originou tipos de rocha diferentes, como
as rochas sedimentares, por meio da ação do intemperismo. Além disso, a
localização dos continentes, rios e oceanos mudou muito desde a formação da crosta, o que contribuiu para transformar a superfície terrestre.
Esses e outros fatores produziram e continuam a transformar o relevo
que observamos na atualidade.
Os seres vivos moldam a crosta terrestre
Até aqui tratamos da transformação da crosta terrestre
pela ação de fenômenos naturais como chuvas, relâmpagos, ventos, água dos rios e oceanos. Esses fatores integram o intemperismo, como já vimos no capítulo anterior.
Eles modificam as rochas e moldam o relevo desde a formação da crosta terrestre, há mais de 4 bilhões de anos.
Segundo evidências científicas, os seres vivos surgiram após
a formação dos oceanos primitivos, há cerca de 3,5 bilhões de
anos. Com o passar do tempo, a diversidade de seres vivos foi aumentando. Havia organismos vivendo em diversos ambientes, aquáticos
e terrestres, interagindo e levando a transformações nas características
daqueles ambientes. Mas como isso é possível?
A interação e a transformação causadas por seres vivos ocorrem de diferentes maneiras. Por exemplo, existem organismos que liberam substâncias
que reagem com determinados minerais e corroem rochas. Outro exemplo
é o crescimento de estruturas capazes de fragmentar rochas, como raízes
de plantas. Recentemente na história do planeta Terra, mais um grupo de
seres vivos passou a causar transformações na crosta: os seres humanos.
De modo geral, o processo de desagregação de rochas acontece pela
ação de diferentes fatores. Vamos imaginar uma situação que se inicia
com a ação dos raios solares: durante o dia, eles aquecem a rocha e isso
faz com que ela se dilate. À noite, a temperatura diminui e a rocha volta
a seu tamanho normal. Esse processo pode ser imperceptível aos nossos
olhos, mas, ao longo dos anos, pode causar pequenas rachaduras onde
organismos, como bactérias e liquens, podem crescer.
Esses organismos liberam substâncias que podem gradativamente
corroer a rocha e gerar uma fenda. Nela, os minerais desagregados e os
sedimentos trazidos por chuvas e ventos podem criar condições para a
semente de uma planta germinar e se desenvolver, como a árvore da imagem apresentada. Com o passar do
tempo, as raízes da árvore podem
crescer entre as rachaduras da rocha, tornando-as ainda maiores. As
raízes também causam a fragmentação da rocha em partes menores.
Essa sequência de eventos é
um exemplo de como os fatores do
intemperismo atuam na fragmentação e transformação das rochas.
A ação das plantas desagrega os minerais da rocha, em um exemplo de intemperismo
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