As camadas sedimentares contêm ciclos e padrões estratigráficos que revelam com precisão a sucessão de condições climáticas e tectônicas que ocorreram ao longo de milênios, aumentando assim a nossa capacidade de compreender e prever a evolução do planeta. Pesquisadores da Universidade de Genebra (UNIGE), A Suíça e colegas internacionais têm trabalhado em um método analítico que combina observações de estratos sedimentares em águas profundas e mede a razão isotópica entre o carbono pesado e leve. Eles descobriram que os ciclos que pontuam essas sucessões sedimentares não são devidos apenas à erosão das montanhas que circundam a bacia, mas são atribuíveis a mudanças no nível do mar. Essa pesquisa, publicado no jornal Geologia , abre caminho para novos usos de métodos isotópicos em geologia de exploração.

A área ao sul dos Pirenéus é particularmente adequada para estudar as camadas sedimentares. As rochas são expostas a grandes distâncias, permitindo que os pesquisadores façam observações diretas. Turbiditos são encontrados aqui - grandes depósitos de sedimentos formados no passado por avalanches subaquáticas consistindo de areia e cascalho. “Percebemos que esses turbiditos retornavam periodicamente, cerca de cada milhão de anos. Ficamos imaginando quais seriam as razões para essa ciclicidade, "explica Sébastien Castelltort, professor do departamento de ciências da terra na faculdade de ciências da UNIGE.

Os altos e baixos dos oceanos regulam os ciclos de sedimentação

Os geólogos focaram sua atenção em rochas sedimentares eocenas de 50 milhões de anos, e realizou o perfil isotópico das camadas sedimentares. "Coletamos uma amostra a cada 10 metros, medindo a proporção entre ¹³ C (isótopo estável de carbono pesado) e ¹² C (isótopo estável de carbono leve). A proporção entre os dois nos diz sobre a quantidade de matéria orgânica, o principal consumidor de ¹² C, que é maior quando o nível do mar está alto. As variações na proporção nos ajudaram a explorar a possível ligação com o nível do mar, "diz Louis Honegger, pesquisador da UNIGE. A equipe de pesquisa descobriu que os intervalos ricos em turbidita estavam associados a altas ¹² Níveis C, e quase sempre correspondia a períodos em que o nível do mar era baixo. Parece que os ciclos sedimentares são causados ​​principalmente pela elevação e queda do nível do mar e não pelo crescimento episódico das montanhas.

Quando o nível do mar está alto, as margens continentais são inundadas por uma camada de águas rasas. Uma vez que os rios não podem mais fluir, eles começam a depositar os sedimentos que carregam nas margens continentais. É por isso que tão pouco material chega às bacias profundas a jusante. Quando o nível do mar está baixo, Contudo, os rios corroem seus leitos para diminuir a elevação na foz; eles transferem seus sedimentos diretamente para as encostas continentais das bacias profundas, criando uma avalanche de areia e cascalho. Consequentemente, se as variações do nível do mar são conhecidas, é possível prever a presença de grandes acumulações sedimentares criadas por turbiditos, que costumam conter grandes volumes de hidrocarbonetos, avidamente procurado na geologia de exploração.

Medindo isótopos de carbono estáveis:um novo indicador de rochas reservatório

A pesquisa fornece um novo papel para o uso de isótopos de carbono. "De agora em diante, "continua Castelltort, "sabemos que calculando a razão entre ¹³ C e ¹² C amostrado em depósitos de declive semelhantes perto de continentes, podemos ter uma indicação do nível do mar, o que significa que é possível prever a distribuição das rochas sedimentares na subsuperfície. "

Além disso, esta medição é relativamente simples de realizar e fornece dados precisos - um verdadeiro trunfo para empresas de ciência e mineração. O estudo também destaca a importância do nível do mar, que são um metrônomo da história sedimentar da Terra. "Claro, "conclui Honegger, "A deformação tectônica e a erosão são fatores importantes na formação de camadas sedimentares; mas desempenham um papel secundário na formação de acumulações turbidíticas, que estão principalmente ligados a mudanças no nível do mar. "