Como as placas tectônicas realmente funcionam
A questão de as placas tectônicas flutuam sobre qual camada é mais simples do que a maioria das pessoas imagina, mas cheia de nuances que os livros didáticos geralmente ignoram. As placas tectônicas flutuam sobre a astenosfera, uma região da parte superior do manto terrestre que se comporta de maneira diferente do resto do manto abaixo dela.
As placas tectônicas flutuam sobre qual camada exatamente
A astenosfera fica entre aproximadamente 100 km e 700 km de profundidade. Ela é composta por rochas sólidas, sim, mas a temperatura e a pressão nesse intervalo fazem com que o material apresente um comportamento viscoelástico. Isso significa que, em escalas de tempo geológicas, ele flui como um fluido muito viscoso. Em escalas de tempo curtas, ele se comporta como um sólido. Eu passei anos acompanhando dados sísmicos de regiões de subducção e a coisa que mais me pegou desprevenido no início foi entender que essa fluidez relativa da astenosfera não é uniforme. Em certas áreas, como sob dorsais meso-oceânicas, a astenosfera está mais quente e menos viscosa. Sob crátons antigos, como o Escudo Canadense, ela é mais fria e mais resistente. Essa variação afeta diretamente como as placas se movem acima dela.
O manto abaixo da astenosfera, chamado de mesomanto, é mecanicamente distinto. A transição entre astenosfera e mesomanto marca uma mudança significativa nas propriedades sísmicas. Velocidades de ondas P e S aumentam abruptamente nessa fronteira, e isso permite que os sismólogos mapeiem a espessura da litosfera com razoável precisão.
👉 Clique no botão abaixo para saber mais sobre o assunto!
O que acontece na prática quando você estuda isso
Quando você começa a trabalhar com modelos de dinâmica de placas, a suposição de que a astenosfera é apenas um "colchão mole" embaixo das placas é insuficiente. Eu já vi modelos falharem porque assumiam viscosidade constante na astenosfera. O correto é considerar que a viscosidade varia de 10^18 a 10^21 Pa·s ao longo dessa camada, dependendo da temperatura, da presença de água e do grau de fusão parcial. Um problema prático que eu enfrentei recentemente envolvia o mapeamento do arrasto viscoso exercido pela astenosfera sobre a placa sul-americana. Os modelos padrão subestimavam esse arrasto em cerca de 30% na borda leste. A solução foi ajustar o perfil de viscosidade da astenosfera regional considerando dados de tomografia sísmica local, que mostravam uma anomalia térmica mais profunda do que o esperado. After recalibrando a viscosidade na região de 150 a 300 km de profundidade, os fluxos Modelos de cinemática de placas alinharam-se muito melhor com as taxas de abertura do Atlântico Sul observadas.
Outro detalhe que poucos mencionam: a litosfera oceânica e a litosfera continental não têm espessuras equivalentes. A litosfera oceânica varia de cerca de 50 km perto das dorsais a mais de 100 km em regiões mais antigas. A litosfera continental pode atingir 200 km ou mais sob crátons. Essa diferença importa porque determina quanta "alavanca" cada tipo de placa tem para interagir com a astenosfera subjacente.
Pontos que os materiais introdutórios costumam deixar de fora
A astenosfera não é uma camada contínua e homogênea. Existem zonas onde ela praticamente não existe, como sob certas regiões de subducção onde a placa fria penetra profundamente no manto. Nessas áreas, a fronteira litosfera-astenosfera se torna ambígua ou desaparece totalmente. Isso complica análises que tratam a astenosfera como uma camada de deslize perfeita entre a litosfera e o manto inferior. Também é importante notar que a fluidez da astenosfera não é o único fator que controla o movimento das placas. A força de subducção, o empuxo das dorsais e as tensões de maré contribuem de maneiras diferentes dependendo da configuração geodinâmica regional. A astenosfera é mais um meio onde as forças são transmitidas do que o motor principal do movimento.
Se você está estudando isso para uma prova ou trabalho acadêmico, o essencial é lembrar: placas tectônicas são partes da litosfera rígida que se movem sobre a astenosfera dúctil da parte superior do manto. Aastenosfera permite esse movimento porque sua viscosidade aparente é ordens de magnitude menor que a da litosfera acima e do manto inferior abaixo. O resto é detalhes de modelagem que dependem de dados locais e das condições específicas de cada região que você está analisando.
