A conturbada formação de um oceano
Pesquisadores divergem sobre como o mar invadiu há 115 milhões de anos
o que hoje é o interior do Nordeste e uniu o Atlântico Norte ao
Atlântico Sul
O geólogo Mario Assine vê as camadas de rochas sedimentares que
afloram na chapada do Araripe, na divisa do Ceará com Pernambuco, como
as páginas de um livro que registra parte da história do planeta.
“As
rochas mais profundas e antigas são as primeiras páginas, preservadas
sob camadas de rochas mais jovens, que contam o que ocorreu depois”,
explica o pesquisador, que estuda a região há 30 anos e é professor na
Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Rio Claro. Assine considera as
camadas de rochas com fósseis marinhos do Araripe a melhor pista
geológica do que ocorreu entre 125 milhões e 100 milhões de anos atrás
na região que hoje é o Nordeste brasileiro. “Suas rochas guardam marcas
de eventos importantes que ajudam a entender como a América do Sul e a
África terminaram de se separar e permitiram que o oceano Atlântico
Norte se conectasse ao Atlântico Sul”, conclui.
Naquela época, a distribuição dos continentes era bem diferente da
atual. No início do Aptiano, que durou de 125 milhões a 113 milhões de
anos atrás, os imensos blocos rochosos que hoje formam a América do Sul e
a África estavam soldados no supercontinente Gondwana, do qual já
haviam feito parte a Antártida, a Austrália e Madagascar (
ver mapa).
Depois de muito tempo unidos, eles começaram a sofrer rupturas causadas
por forças do interior do planeta e a se afastar. Aos poucos, as águas
de oceanos primitivos ocuparam o espaço entre os continentes e
contribuíram para o nascimento dos oceanos atuais.
À medida que América do Sul e África se afastavam, em um processo de
separação que começou na porção austral, desenhava-se o futuro Atlântico
Sul. Enquanto isso, próximo ao equador terrestre, ao norte de Gondwana,
o proto Atlântico Norte recebia as águas de um oceano chamado Tethys e
ganhava corpo com o distanciamento entre a América do Norte, a Europa e a
porção setentrional da África. Passaram-se milhões de anos até que o
afastamento se completasse e existisse um oceano Atlântico único, pois o
que hoje é o Nordeste brasileiro permanecia conectado à África.
As rochas do Araripe contam parte da história do surgimento do
Atlântico, mas não mostram todos os detalhes. Faltam informações para
responder a questões fundamentais. Uma delas é definir os caminhos da
entrada das águas marinhas naquela região do planeta, conectando o
Atlântico Norte ao Sul, por volta de 115 milhões de anos atrás. Por ora,
os fósseis marinhos encontrados no Araripe sugerem apenas que a origem
dessas águas é o Atlântico Norte.
Em busca de mais informações sobre o que teria ocorrido nesse
período, Assine e seus colaboradores estenderam a busca por vestígios
dessas invasões para os afloramentos rochosos da serra do Tonã, na
Bahia, a 200 quilômetros a sudeste do Araripe. Os resultados dessa busca
compõem a dissertação de mestrado do geólogo Filipe Varejão, feito sob a
orientação de Assine, e foram publicados em julho na revista
Cretaceous Research.
© MARIO ASSINE/UNESP
Equipe
da Unesp analisa afloramento de calcário no topo da serra do Tonã:
rochas formadas entre 125 milhões e 113 milhões de anos atrás
Nesse trabalho, Assine e seus colaboradores mostraram que os estratos
rochosos daquela época preservados na serra do Tonã sugerem que as
águas de Tethys teriam, primeiro, avançado para o sul por algum caminho
desconhecido, a leste da costa brasileira. Ao alcançar a região onde
hoje é o sul da Bahia, elas teriam sido desviadas para noroeste e
invadido o interior do Nordeste.
Essa interpretação se baseia no registro geológico preservado nas
bacias sedimentares, recuperado em marcas petrificadas que o fluxo dos
rios então existentes deixou na região. Essa conclusão contradiz a
reconstituição paleogeográfica (das paisagens antigas) proposta pelo
geólogo especializado em paleontologia Mitsuru Arai a partir do estudo
de fósseis marinhos encontrados no Nordeste. Arai e Assine concordam que
as águas que ocuparam a região vieram do Atlântico Norte. Eles
divergem, porém, quanto ao percurso que teriam feito no interior do
antigo continente.
“A meu ver, a conclusão de que a invasão marinha do Nordeste teria
ocorrido a partir de águas vindas do sul é um absurdo”, diz Arai, que
trabalhou 37 anos na Petrobras e hoje é professor na Unesp em Rio Claro.
O geólogo-paleontólogo apresentou o seu cenário paleogeográfico em 2014
no Brazilian Journal of Geology. “O mar veio do norte”, afirma.
O impasse já rendeu debates acalora-dos entre eles. Para ambos, é
preciso fazer estudos mais aprofundados em afloramentos do Aptiano na
bacia sedimentar do Parnaíba, para resolver de vez essa questão.
Conexão com o pré-sal
A pesquisa de Assine no Araripe e na serra do Tonã foi realizada com
financiamento de projetos da FAPESP e da Petrobras. A indústria
petrolífera se interessa em conhecer melhor as rochas do final do
Aptiano no Nordeste porque elas têm a mesma idade, composição química e
geológica das rochas que abrigam as reservas de petróleo do pré-sal nas
bacias sedimentares de Santos e do Espírito Santo, na margem continental
brasileira. “A formação das rochas dessa época no Nordeste e na margem
continental guardam registros da mesma sequência de eventos”, explica
Assine. “O Araripe e a serra do Tonã funcionam como modelos para
entender a sucessão de rochas do pré-sal, a que temos acesso limitado.”
O geólogo Webster Mohriak, especialista em tectônica de sal da
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj), conta que no Aptiano,
entre 125 milhões e 113 milhões de anos atrás, o Atlântico Sul era um
oceano aberto da Argentina até a atual bacia sedimentar de Pelotas, no
Rio Grande do Sul. Ali uma cadeia de montanhas vulcânicas chamada
Elevação Rio Grande guardava a entrada de um estreito golfo marinho, que
terminava ao norte onde hoje é o litoral de Sergipe e Alagoas (
ver Pesquisa FAPESP nº 224).
O golfo tinha contornos semelhantes ao do golfo do Mar Vermelho, que
vem se abrindo entre a África e a península Arábica – em 2014 e 2015
Mohriak apresentou em conferências internacionais evidências de que o
mecanismo de formação de ambos tenha sido idêntico.
© MARIO ASSINE/UNESP
Pedreira em Nova Olinda, na bacia do Araripe no Ceará: calcários laminados do Aptiano usados como pedra de revestimento
No fim do Aptiano, o clima da Terra se tornou mais árido e o golfo
marinho do interior de Gondwana, entre o que viria a ser a América do
Sul e a África, pode ter secado totalmente. Com a evaporação da água, o
sal precipitou e formou uma espessa camada que selou matéria orgânica
nas camadas de sedimentos existentes logo abaixo, criando as reservas de
petróleo do pré-sal.
Acima da camada de sal das bacias da costa brasileira, os geólogos
encontraram camadas de calcário marinho, típico de águas salobras rasas,
cobertas por camadas de sedimentos depositadas em um ambiente de mar
profundo. Essa sucessão indica que, após secar, o golfo voltou a se
encher, abrindo-se cada vez mais até a crosta continental entre Brasil e
África rasgar-se completamente há 100 milhões de anos, no fim do
Albiano.
Diferentes interpretações
Segundo Assine, as principais reconstituições de como eram os
continentes no passado, como as feitas pelo geólogo Christopher Scotese,
da Universidade do Texas em Arlington, nos Estados Unidos, indicam que
as águas do Atlântico Norte e do Atlântico Sul só se encontraram depois
que a América do Sul se separou de vez da África. “Essas
reconstituições, no entanto, não levam em conta que o mar invadiu o
interior de Gondwana no Aptiano, por volta de 115 milhões de anos
atrás”, explica. “As camadas de folhelhos contendo fósseis marinhos que
existem sobre os depósitos de sal e de calcários laminados da chapada do
Araripe são evidências claras dessa invasão.”
Mais recentemente, Assine reuniu indícios de que o Araripe já fez
parte de uma bacia sedimentar maior. Os depósitos de calcário
encontrados por lá seriam sobras de sedimentos que se acumularam em uma
região bem mais vasta, que abrangia ao menos o Araripe e a serra do
Tonã. Quase toda essa área foi erodida nos últimos 65 milhões de anos
pelos rios, depois que o Nordeste se elevou acima do nível do mar.
Assine compara os depósitos do Araripe ao que restou de um bolo de
festa: “É o maior pedaço, que sobrou no centro da bandeja”.
Nos anos 1960, o geólogo Oscar Gross Braun já havia identificado dois
pedaços menores desse bolo: a serra Negra, em Pernambuco, e a serra do
Tonã, na Bahia. Agora, Assine, Varejão e os geólogos José Perinotto e
Lucas Warren, também da Unesp, revisitaram essas formações para
analisá-las em detalhe com ferramentas modernas. Em colaboração com os
geólogos Bernardo Freitas, da Universidade Estadual de Campinas
(Unicamp), Renato Paes de Almeida, da Universidade de São Paulo (USP), e
Virgínio Neumann, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), eles
identificaram duas sequências de camadas de rochas do Aptiano idênticas
às sequências de mesma idade existentes no Araripe. Para Assine e
colaboradores, essa coincidência confirma que a chapada do Araripe e a
serra do Tonã já integraram a mesma bacia.
Essas
sequências de camadas começam como depósitos de ambientes fluviais e
são sucedidas por rochas carbonáticas e argilosas formadas em estuários
de rios e lagos. A partir das estruturas e das formas das camadas de
arenito do Tonã, os pesquisadores identificaram o sentido de correntes
fluviais antigas (paleocorrentes) e definiram para onde corriam as águas
dos rios que existiram ali nesse passado distante. “As águas fluíam em
direção ao sul, sugerindo que havia terras mais altas ao norte do
Araripe”, afirma Assine. “Fica claro que o interior do Nordeste tinha um
relevo alto que funcionava como um divisor de águas entre a bacia do
Parnaíba, no Maranhão, e a formação da qual faziam parte as bacias do
Araripe e do Tucano, onde está a serra do Tonã. Com essa barreira
natural, o mar que invadiu a região só pôde ter vindo do sul para o
norte, entrando no continente pelo fundo dos vales fluviais, na direção
contrária à do fluxo dos rios.”
Como as análises de fósseis de microrganismos e de peixes sugerem que
a fauna marinha do Araripe e do Tonã eram aparentadas de espécies do
oceano Tethys (uma indicação de que as águas teriam vindo do norte),
Assine tenta conciliar as evidências conflitantes. Ele especula que
poderia haver uma passagem na margem equatorial do Brasil, região do
litoral que vai da atual foz do rio Amazonas ao Rio Grande do Norte,
pela qual as águas de Tethys teriam entrado e percorrido a região hoje
formada pela costa do Rio Grande do Norte, de Alagoas e de Sergipe, para
então finalmente se encaminharem para o sul e invadirem o interior do
Nordeste até o Araripe. “Essa é uma questão em aberto”, admite. “A
margem equatorial brasileira, assim como a bacia do Parnaíba, ainda é
pouco conhecida e podemos ter surpresas.”
Mitsuru Arai discorda da existência do divisor de águas entre as
bacias do Parnaíba e do Araripe. “O conteúdo fossilífero das rochas
encontradas em uma bacia e em outra é muito parecido”, diz. “Se tivesse
existido um divisor de águas, a fauna e a flora das duas bacias seriam
diferentes entre si.”
Arai também questiona o sentido das correntes dos rios primitivos do
Tonã proposto por Assine e colaboradores. Para o paleontólogo, os
depósitos de arenito não se formaram pela ação de rios, mas de correntes
de maré que teriam existido quando a bacia do Parnaíba e a do Araripe
foram invadidas pelas águas do oceano. Essas águas, vindas do norte,
teriam formado um imenso canal marinho no interior do continente,
semelhante ao canal da Mancha, que separa a Grã-Bretanha da França.
“Precisamos medir como eram as paleocorrentes dos rios e das marés na
bacia do Parnaíba também”, sugere Arai. “Se as paleocorrentes de lá se
dirigirem para o sul, eu ganho a parada. Se correrem para o norte, o
Assine pode continuar me questionando.”
Projetos
1. Reavaliação da geologia da bacia do Araripe, Nordeste do Brasil (
nº 2004/15786-0);
Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular;
Pesquisador responsável Mario Luis Assine (Unesp);
Investimento R$ 78.939, 46.
2. Desenvolvimento de modelos de fácies para grandes
rios: Processos e produtos em barras ativas na Amazônia brasileira e
implicações para as reconstruções paleogeográficas do Neógeno na
Amazônia e do Mesozoico gondwânico no NE-Brasil e E-Austrália (
nº 2014/16739-8);
Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular;
Pesquisador responsável Renato Paes de Almeida (IGc-USP);
Investimento R$ 224.884,80.
Artigos científicos
VAREJÃO, F. G;
et al.
Upper
Aptian mixed carbonate-siliciclastic sequences from Tucano Basin,
Northeastern Brazil: Implications for paleogeographic reconstructions
following Gondwana break-up.
Cretaceous Research. v. 67, p. 44-58. jul. 2016.
ARAI, M.
Aptian/Albian (Early Cretaceous) paleogeography of the South Atlantic: A paleontological perspective.
Brazilian Journal of Geology. v. 44 (2), p. 339-50. jun. 2014.
ASSINE, M. L.
et al.
Comments
on paper by M. Arai “Aptian/Albian (Early Cretaceous) paleogeography of
the South Atlantic: A paleontological perspective”.
Brazilian Journal of Geology. v. 46 (1), p. 3-7. mar. 2016
Patente de tecnologia desenvolvida
por pesquisadores do Centro de Pesquisa para Inovação em Gás,
financiado por FAPESP e Shell, foi depositada no INPI (imagem: RCGI/TPN)
