Quais forças e mecanismos determinam a altura das montanhas? Um grupo de pesquisadores de Münster e Potsdam encontrou agora uma resposta surpreendente:não é a erosão e o desgaste das rochas que determinam o limite superior dos maciços montanhosos, mas sim um equilíbrio de forças na crosta terrestre. Esta é uma descoberta fundamentalmente nova e importante para as ciências da terra. Os pesquisadores relatam na revista científica Natureza .

As cadeias de montanhas mais altas da Terra - como o Himalaia ou os Andes - surgem ao longo dos limites das placas convergentes. Em tais limites de placa, duas placas tectônicas se movem em direção uma à outra, e uma das placas é forçada por baixo da outra no manto da Terra. Durante este processo de subducção, fortes terremotos ocorrem repetidamente na interface da placa, e ao longo de milhões de anos, cadeias de montanhas são construídas nas bordas dos continentes.

Se a altura das cadeias de montanhas é determinada principalmente por processos tectônicos no interior da Terra ou por processos erosivos que esculpem a superfície da Terra, há muito que se debate nas geociências.

Um novo estudo liderado por Armin Dielforder do Centro Alemão de Pesquisa de Geociências GFZ mostra agora que a erosão por rios e geleiras não tem influência significativa na altura das cadeias de montanhas. Junto com cientistas do GFZ e da Universidade de Münster (Alemanha), ele resolveu o antigo debate analisando a resistência dos vários limites das placas e calculando as forças que agiam ao longo das interfaces das placas.

Os pesquisadores chegaram a este resultado surpreendente calculando as forças ao longo dos limites das diferentes placas da Terra. Eles usaram dados que fornecem informações sobre a resistência dos limites das placas. Esses dados são derivados, por exemplo, a partir de medições de fluxo de calor na subsuperfície. O fluxo de calor nos limites das placas convergentes é, por sua vez, influenciado pela energia de atrito nas interfaces das placas continentais.

Pode-se imaginar a formação de montanhas usando uma toalha de mesa. Se você colocar as duas mãos sob o pano sobre a mesa e empurrá-lo, o pano dobra, e ao mesmo tempo, desliza um pouco nas costas das mãos. As dobras emergentes corresponderiam, por exemplo, para os Andes, o deslizamento nas costas das mãos para o atrito no subsolo. Dependendo das características da rocha, tensões também se acumulam nas profundezas do subsolo, que são descarregadas em terremotos graves, especialmente em zonas de subducção.

Os pesquisadores coletaram dados mundiais da literatura sobre o atrito na subsuperfície de cadeias de montanhas de diferentes alturas (Himalaia, Andes, Sumatra, Japão) e calculou a tensão resultante e, portanto, as forças que levam ao levantamento das respectivas montanhas. Desta maneira, eles mostraram que em montanhas ativas, a força no limite da placa e as forças resultantes do peso e da altura das montanhas estão em equilíbrio.

Esse equilíbrio de forças existe em todas as cadeias de montanhas estudadas, embora estejam localizados em diferentes zonas climáticas com taxas de erosão amplamente variáveis. Este resultado mostra que cordilheiras são capazes de reagir a processos na superfície da Terra e crescer com rápida erosão de forma que o equilíbrio de forças e a altura da cordilheira sejam mantidos. Esta descoberta fundamentalmente nova abre inúmeras oportunidades para estudar o desenvolvimento de longo prazo e o crescimento das montanhas em maiores detalhes.