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Investigação
Investigação do Laboratório de Geologia Isotópica (LGI) da Universidade de Aveiro
UA desvenda segredos geológicos da última era glaciar
José Francisco Santos e Sara Ribeiro no Laboratório de Geologia Isotópica
Na última era glaciar, vagas de icebergues navegaram até à costa noroeste da Península Ibérica, ao largo da Galiza. De onde vieram? Que correntes os trouxeram? No Laboratório de Geologia Isotópica (LGI) da Universidade de Aveiro (UA), alguns dos milenares segredos da era em que grande parte da Europa esteve de branco estão a ser desvendados. Tudo graças às análises de isótopos radiogénicos de estrôncio e de neodímio dos sedimentos que os icebergues deixaram no fundo do mar.

Nos últimos anos, cientistas da unidade de investigação Geobiotec e do Departamento de Geociências (DGeo) da UA têm participado em trabalhos, juntamente com investigadores de outras instituições, em particular da Universidade de Vigo, sobre sedimentos transportados por icebergues no último período glaciar e depositados ao largo da costa noroeste da Península Ibérica.

No desvendar deste passado geológico, a contribuição dos investigadores da UA tem-se centrado, em grande parte, na obtenção e interpretação de análises isotópicas resultantes do trabalho do LGI, uma infraestrutura única no país e que opera sob a responsabilidade científica do Geobiotec. Com capacidade para analisar isótopos radiogénicos de estrôncio e de neodímio, os dados obtidos nesse laboratório no âmbito dos referidos estudos, foram já utilizados em três artigos em revistas internacionais.

Desses artigos, dois foram divulgados muito recentemente (um deles, aliás, ainda está só disponível em versão eletrónica) em duas das mais prestigiadas publicações da área da geologia, a Earth and Planetary Sciences Letters e o Journal of the Geological Society.

Viagem no tempo

Esses trabalhos incidiram essencialmente sobre depósitos de sedimentos de uma época geológica designada Pleistocénico, mais concretamente da sua etapa terminal, cobrindo um intervalo temporal aproximadamente entre 70 mil e 11 mil anos antes da atualidade. Também foram estudados os sedimentos mais recentes, mas os últimos 11 mil anos correspondem já ao Holocénico, em que o clima evoluiu para a situação presente e deixou de haver registos geológicos de descargas de icebergues.

Os sedimentos estudados foram colhidos em três sondagens efetuadas em pontos diferentes da Bacia Interior da Galiza, a qual se situa entre a plataforma continental da Galiza e uma elevação submarina, designada de Banco da Galiza, situada a entre 200 e 300 quilómetros da costa galega. Estes sedimentos analisados pelos investigadores da UA correspondem essencialmente a uma mistura de partes esqueléticas de organismos biológicos marinhos, aquilo a que os cientistas chamam de fração química biogénica, e de minerais transportados desde zonas erodidas de crosta aflorante nos continentes e em ilhas, designados como fração detrítica.

“Os episódios, de duração milenar, de descargas importantes de sedimentos a partir de icebergues têm sido designados de eventos de Heinrich, estando identificados, nos depósitos dos últimos 70 mil anos, seis desses eventos”, explica José Francisco Santos, diretor do DGeo e responsável pelo LGI. Estes foram identificados com base em vários critérios geológicos. O responsável aponta os dois que se destacam: “por um lado, as camadas correspondentes a essas descargas (níveis de Heinrich) têm partículas sedimentares significativamente mais grosseiras do que os sedimentos normais do mesmo local; por outro lado, nos níveis de Heinrich encontram-se carapaças de organismos típicos de águas muito frias”.

E é precisamente na questão da proveniência que as análises feitas no LGI da UA têm um papel importante. No LGI, cuja responsável técnica é Sara Ribeiro, analisam-se isótopos radiogénicos de estrôncio e de neodímio. Esses isótopos – estrôncio 87 e neodímio 143 – provêm do decaimento muito lento de isótopos de outros elementos – respetivamente, do rubídio 87 e do samário 147 – e as suas abundâncias ajudam a caraterizar diferentes tipos de crosta.

Assim, o contributo do LGI incidiu no estudo da fração detrítica, pois a fração biogénica, em termos dos isótopos analisados, preserva a assinatura da água do mar e não das zonas de proveniência dos materiais detríticos, como os transportados pelos icebergues. “Se se analisar tudo em conjunto, há o risco de o sinal isotópico das zonas de origem dos icebergues ficar muito diluído e, consequentemente, difícil de detetar e caraterizar”, aponta José Francisco Santos. Felizmente, sublinha o especialista, “essas duas frações têm composições mineralógicas muito diferentes e também comportamentos muito distintos perante o ataque químico em laboratório, o que permite eliminar a fração biogénica e, assim, analisar exclusivamente a fração detrítica”.

Do Canadá e da Islândia até à Galiza

“A assinatura isotópica de materiais resultantes da erosão de uma crosta muito antiga (como a existente no nordeste do Canadá ou no oeste da Gronelândia) é diferente da encontrada no sudoeste da Europa”, e “ambas são também diferentes das de áreas em que tenha existido importante atividade vulcânica recente”, aponta o responsável pelo DGeo.

As zonas de proveniência dos icebergues podem variar de um evento de Heinrich para outro, assim como ao longo de um único evento. Nalguns desses eventos, aponta José Francisco Santos, “regista-se uma fase preliminar em que os sedimentos transportados denotam uma origem de crosta europeia ocidental bem como de zonas com atividade magmática recente na parte setentrional do Atlântico (provavelmente, Islândia e/ou ilhas Faroé), a que se segue uma etapa importante em que os icebergues que fundiram ao largo da Galiza transportavam material de crosta muito antiga (arcaica)”.

Pela conjugação dos dados isotópicos de estrôncio e neodímio com informação mineralógica, os investigadores da UA concluíram que essa crosta arcaica será a do nordeste do Canadá e os icebergues terão chegado ao Atlântico através do estreito de Hudson. Contudo, há também alguns níveis de Heinrich em que se regista ausência destes materiais mais exóticos.

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O cálculo das idades de rochas e minerais é um dos trabalhos ao alcance do Laboratório de Geologia Isotópica da UA. Mas há mais, muito mais missões.

A importância do LGI para o país

O LGI da UA é o único laboratório em Portugal em que se analisam isótopos radiogénicos em materiais geológicos. Dito assim, diz José Francisco Santos, “pode parecer, para o público em geral, que se trata de um assunto demasiado específico e que, portanto, talvez só interesse a uma pequena proporção de investigadores da área das geociências”. Contudo, o estudo de sistemas isotópicos em que há transformação de isótopos radioativos em isótopos radiogénicos é extremamente importante numa grande variedade de trabalhos geológicos.

Uma das aplicações mais conhecidas pela generalidade das pessoas é a obtenção de idades absolutas de rochas e/ou minerais. Para além disto, sublinha o geólogo, “há aplicações numa grande variedade de trabalhos sobre a génese de rochas dos mais variados tipos e em estudos de proveniência, como exemplificado pelos trabalhos a que temos estado a fazer referência”.

Saliente-se também que os métodos da geologia isotópica têm estado recentemente a ser estendidos a domínios que vão para além do estritamente geológico, tais como a caraterização das zonas de origem de produtos alimentares, trabalhos de arqueologia (por exemplo, sobre origem de materiais de construção ou sobre sedentarismo versus migração de populações antigas) e estudos sobre poeiras atmosféricas. “Os dados obtidos no LGI revelam-se de uma grande qualidade e têm sido utilizados num número de significativo de trabalhos, incluindo artigos nalgumas das revistas mais prestigiadas internacionalmente na área das ciências da Terra”, explica.

“É, pois, fundamental que Portugal mantenha e expanda a capacidade analítica no campo da geologia isotópica”, apela José Francisco Santos. Infelizmente, “os equipamentos necessários são muito dispendiosos e o espetrómetro de massa atualmente existente no LGI já tem mais de 20 anos, sendo já difícil até proceder a certas reparações por falta de material para substituição”. Tendo em conta a importância científica e a dimensão do investimento necessário, apela, “a solução ideal passaria por haver uma definição nacional de política de investimento em infraestruturas analíticas essenciais para as geociências”.

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