Os movimentos das placas tectônicas da Terra moldam a face do nosso planeta. O afundamento de uma placa sob a outra causa vulcanismo e terremotos. Como parte do Programa Internacional de Descoberta do Oceano, uma equipe científica internacional foi capaz de perfurar e investigar a origem de uma zona de subducção pela primeira vez em 2014. A equipe agora está publicando seus dados na revista científica internacional Cartas da Terra e da Ciência Planetária .

Cerca de 2.000 quilômetros a leste das Ilhas Filipinas, encontra-se uma das peculiaridades topográficas mais famosas dos oceanos:a trincheira de Mariana. Alcançando profundidades de até 11, 000 metros abaixo do nível do mar, detém o recorde de ponto mais profundo do oceano do mundo. Esta trincheira de 4000 quilômetros de extensão se estende das Ilhas Marianas, no sul, através das Ilhas Izu-Bonin, até o Japão, no norte. Aqui, a placa do Pacífico é subduzida abaixo da placa do mar das Filipinas, resultando em intensa atividade vulcânica e um alto número de terremotos. Toda a área faz parte do "Círculo de Fogo do Pacífico".

Mas quando e como exatamente começou a subducção da placa do Pacífico? Este é um assunto polêmico entre os cientistas. Uma equipe internacional liderada pelo GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, a Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia da Terra Marinha (JAMSTEC) e a Universidade Nacional da Austrália investigaram esta fase inicial de subducção ao longo da trincheira Izu-Bonin-Mariana, com resultados publicados na edição de março da revista científica Cartas da Terra e da Ciência Planetária .

O estudo é baseado em um núcleo de perfuração obtido pelo International Ocean Discovery Program (IODP) em 2014 com o navio de pesquisa de perfuração dos EUA JOIDES RESOLUTION cerca de 600 quilômetros a oeste da atual fossa Izu-Bonin. "Pela primeira vez, fomos capazes de obter amostras de rochas que se originam dos primeiros estágios de subducção, "diz o Dr. Philipp Brandl da GEOMAR, primeiro autor do estudo. "É sabido que a zona de subducção ativa tem se movido para o leste ao longo de sua história e deixou vestígios geológicos importantes no fundo do mar durante sua migração. Agora perfuramos onde o processo começou."

A equipa do JOIDES RESOLUTION conseguiu perfurar mais de 1600 metros de profundidade no fundo do mar, começando em uma profundidade de água de cerca de 4700 metros abaixo do nível do mar. “Isso já está no limite do tecnicamente viável”, enfatiza o Dr. Brandl. Com base na análise deste núcleo de perfuração, os pesquisadores foram capazes de rastrear a história da zona de subducção, camada por camada, até as rochas de aproximadamente 50 milhões de anos na parte inferior do núcleo, que são típicos para o nascimento de uma zona de subducção. "Não houve uma visão geral tão completa ainda, "diz o Dr. Brandl.

Brandl e seus colegas foram agora capazes de adquirir e analisar inclusões microscópicas de magma resfriado das rochas. Os dados obtidos fornecem aos cientistas insights sobre a história da atividade vulcânica no Anel de Fogo do Pacífico 30-40 milhões de anos atrás. Os pesquisadores encontraram evidências de que o vulcanismo estava apenas começando a ganhar força. A atividade vulcânica se intensificou com a reversão da zona de subducção para o leste e os enormes estratovulcões explosivos formados, semelhantes aos atuais, por exemplo, ao longo da borda oeste do Anel de Fogo do Pacífico.

Contudo, perfuração adicional é necessária para testar a validade dessas observações. "Quanto mais núcleos de perfuração podemos ganhar com esses estratos antigos, melhor aprenderemos a entender nosso próprio planeta, "Diz o Dr. Brandl. A questão de como as zonas de subducção se desenvolvem não é apenas interessante para entender a história da Terra. As zonas de subducção são os motores da troca química entre a superfície e o interior da Terra." A dinâmica de uma zona de subducção pode, portanto, também influenciar a velocidade dos ciclos elementares globais ", resume o Dr. Brandl.