Rift de Kafue na Zâmbia revela gases do manto e uma nova fronteira de placa

Uma fronteira de placas em formação não costuma passar despercebida. Quando as placas se afastam, surgem sismos, vulcões e paisagens que mudam com rapidez suficiente para se verem nos mapas.

No centro da Zâmbia, o sinal mais nítido de que isso pode estar a acontecer não apareceu num sismómetro, mas sim na água de nascentes termais.

Nos borbulhões, escapava gás vindo de profundidades que, em condições normais, dificilmente teriam um caminho directo até à superfície.

Gases do manto profundo identificados

As nascentes alinham-se ao longo do Rift de Kafue, uma extensa fractura na crosta terrestre que atravessa a Zâmbia.

Há muito que os investigadores suspeitavam que este rift pudesse continuar activo. Até este trabalho, porém, faltava uma demonstração directa.

Mike Daly, professor de Ciências da Terra na Universidade de Oxford, liderou uma equipa que procurou a resposta nas próprias bolhas que sobem na água.

O grupo recolheu gás em oito furos geotérmicos e nascentes termais na região. Seis pontos situavam-se dentro da zona associada ao rift. Dois estavam em terreno estável, fora dessa faixa.

Recolha nas nascentes

Em cada local, a equipa capturou o gás que libertava livremente da água e selou-o em tubos de cobre.

De regresso a Oxford, analisaram cada amostra em busca de vestígios de isótopos de hélio e de outros elementos.

Os isótopos são variantes do mesmo elemento: quimicamente iguais, mas com pequenas diferenças de massa.

As proporções entre isótopos específicos num gás funcionam como uma assinatura da sua origem. A crosta e o manto deixam marcas muito distintas.

A pista do hélio

O manto terrestre - a camada de rocha quente sob a crosta - contém um tipo de hélio extremamente raro à superfície.

Já as rochas da crosta produzem outro tipo, gerado lentamente pela decomposição radioactiva. A razão entre estes dois tipos indica de onde veio uma dada amostra de gás.

Trabalhos anteriores em Yellowstone usaram esta mesma medição para detectar ligações a magma profundo.

No caso da Zâmbia, as assinaturas apontam para gases a subir de rochas situadas, aproximadamente, entre 40 e 160 km abaixo da superfície.

O gás de seis nascentes dentro do Rift de Kafue exibiu um componente claro de origem mantélica, inexistente nas duas nascentes fora do rift.

A diferença foi suficientemente marcada para excluir contaminação por ar ou simples “ruído” típico da crosta.

“As nascentes termais ao longo do rift de Kafue, na Zâmbia, têm assinaturas de isótopos de hélio que indicam que as nascentes têm uma ligação directa com o manto da Terra”, disse Daly.

O outro rift de África

Os valores obtidos no Rift de Kafue encaixaram na mesma gama de amostras do Sistema do Rift da África Oriental - a antiga fractura a norte que se vem a abrir há milhões de anos.

Essa comparação tornou-se útil. O rift oriental está numa fase mais avançada, com vulcões activos e vales cada vez mais fundos, construídos ao longo de milhões de anos.

As amostras da Zâmbia são compatíveis com um estádio mais precoce do mesmo mecanismo: uma fissura que começa a aprofundar-se até rocha quente. Fluidos do manto a encontrarem vias de ascensão. Ainda sem vulcões.

Um continente a separar-se

Se o Rift de Kafue estiver de facto a fraturar a parte rígida externa da Terra, então integra um sistema muito mais amplo.

A zona de falhas estende-se por cerca de 2 500 km, desde a Tanzânia, descendo pelo Botsuana e chegando à Namíbia.

Os investigadores chamam-lhe Sistema do Rift do Sudoeste Africano e, se continuar a desenvolver-se, poderá dividir África ao longo de uma nova fronteira de placas.

Durante décadas, assumiu-se que a África Oriental acabaria por se separar do resto do continente ao longo do Grande Vale do Rift. Isso pode continuar a acontecer. Contudo, esse processo progride lentamente e a geometria tectónica em torno de África cria resistência.

Um trajecto mais a sudoeste poderá avançar com maior rapidez. A geologia subjacente nessa zona alinha-se de forma mais favorável com as dorsais oceânicas de ambos os lados do continente, tornando uma ruptura completa mais fácil.

“Um rift pode tornar-se uma fronteira de placas, mas, frequentemente, a actividade de um rift cessa antes do ponto de ruptura litosférica e da formação de uma fronteira de placas”, disse Daly.

Rifts podem fornecer energia

A descoberta tem implicações práticas. Rifts em fase inicial podem gerar calor geotérmico e acumular bolsas de hélio e hidrogénio ainda não diluídas por gases vulcânicos.

A Zâmbia já realiza prospecções geotérmicas ao longo do Rift de Kafue, com o objectivo de produzir energia localmente. A nova evidência de ligação ao manto torna essas perspectivas muito mais interessantes.

O hélio enfrenta escassez a nível global e é procurado para equipamentos médicos de imagiologia, indústria de microelectrónica e combustível para foguetões. O hidrogénio, cada vez mais valorizado como combustível limpo, também pode acumular-se em rifts jovens.

Trabalhos recentes em contextos semelhantes destacaram rifts em fase inicial como alguns dos locais mais promissores para procurar estes recursos. O Kafue passa a integrar essa lista curta.

Implicações mais amplas do estudo

Antes deste estudo, não existia uma confirmação directa de que o Rift de Kafue estivesse a rasgar-se até ao manto. A geoquímica vem agora colmatar essa lacuna.

As falhas de margem estão activas, a crosta está a fracturar-se e gás vindo de grande profundidade já alcançou a superfície - pelo menos na secção amostrada.

Daly é prudente quanto ao alcance desta conclusão. “No entanto, este estudo baseia-se em análises de hélio de uma área geral no Sistema do Rift do Sudoeste Africano, que tem milhares de quilómetros de extensão”, afirmou.

Já decorre mais trabalho de campo ao longo do restante rift, incluindo segmentos no Botsuana e na Namíbia, com resultados esperados ainda este ano.

O que muda é o enquadramento do debate sobre uma eventual separação de África. A África Oriental ocupou durante muito tempo o centro das atenções.

Agora, a Zâmbia surge como um candidato forte ao local onde poderá formar-se a próxima verdadeira fronteira de placas do continente.