O Istmo do Panamá: Out of the Deep Earth

Como as datas na história geológica vão, a formação da ponte de terra esbelta que une a América do Sul e América do Norte é uma ponte de letras vermelhas. Mais de uma vez, nos últimos 100 milhões de anos, as duas grandes massas de terra foram separadas por águas oceânicas profundas. A seção estreita da América Central que agora os une – no seu ponto mais estreito ao longo do istmo do Panamá – mudou não apenas o mapa mundial, mas a circulação dos oceanos, o curso da evolução biológica e provavelmente o clima global. O produto torturado de diversas forças, a versão atual do istmo foi provavelmente moldada pelo vulcanismo e movimentos de placas tectônicas entre 15 milhões e 3 milhões de anos atrás.

Cornelia Class, um geochemista do Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, e Esteban Gazel, um pesquisador adjunto de Lamont agora baseado no Instituto Politécnico da Virgínia, estão investigando uma das forças mais misteriosas em ação neste local de construção natural: a pluma Galápagos.A pluma é um afloramento quente e duradouro de material da terra profunda que derrete perto da superfície e formou cordas de vulcões, tanto debaixo d’água como como ilhas oceânicas. Vindo do manto da terra, dezenas de quilômetros abaixo, a pluma ainda ativa é semelhante aos hotspots de magma que percolam sob o Havaí e Yellowstone. Acredita-se que tenha começado com enormes efusões de lava há cerca de 100 milhões de anos sob o que é hoje o Caribe, mas devido principalmente ao movimento das placas tectônicas acima, desde então tem migrado para o extremo sul e oeste do Pacífico, para sua atual localização ativa sob as ilhas Galápagos, a cerca de 600 milhas de distância. Gazel e Class estão tentando ajudar a desvendar sua história de vida, e seu papel na criação da ponte terrestre. Normalmente tais rochas são enterradas muito abaixo da superfície ou jazem no fundo do oceano. Aqui, elas estão sentadas em terra mais ou menos seca, oferecendo uma janela incomum para os processos da terra profunda.

No outono de 2012, Class and Gazel hunted for rocks created by the plume on Panama’s Azuero peninsula, which juts into the Pacific Ocean. Gazel, que cresceu na vizinha Costa Rica (onde existem rochas idênticas), é especialista em estudar esta região. Igualmente em casa, discutindo a química do fracionamento do derretimento ou andando por aí com uma marreta de martelo de forja de 8 quilos pendurada sobre o ombro, ele procura por pedras prováveis para esmagar. A classe, uma geochemista originária da Alemanha, é especialista em química de manto; já trabalhou em rochas da África Oriental, Antárctida e no fundo do Oceano Atlântico. “As pessoas muitas vezes tentam entender coisas distantes, como como como as estrelas são formadas”, diz Class. “Na verdade, devíamos estar muito mais perto de casa. Aqui, estamos a tentar compreender o que está por baixo de nós. Como a própria terra se desenvolveu?”

A parte ocidental da península Azuero, em grande parte não povoada, é dura para os geólogos. As suas colinas precipitadas estão envoltas em solo vermelho espesso e florestas e pastagens húmidas; raramente se vêem rochas, excepto em alguns leitos de riacho ou ao longo da costa, onde a erosão vigorosa se desfez em vegetação e terra. Só recentemente uma pequena estrada pavimentada foi empurrada parcialmente ao longo da costa, por isso o trabalho no interior envolve empurrar por trilhas lamacentas, forçando riachos e ficando encalhado nas gigantescas chuvas que varrem todas as tardes durante a estação chuvosa. Ao longo da própria costa, os melhores locais de pesquisa são falésias marítimas, cabeceiras, ilhotas isoladas e escombros que mergulham diretamente no mar perigosamente agitado. Para chegar a estes, Gazel e Class contratam um pescador local para conduzir o seu barco o mais perto que ele ousar. Em seguida, mergulham de lado com o martelo de marreta e outros equipamentos, e nadam para ele através do surf. Se tiverem sorte, há uma pequena praia para pousar; se não, devem tomar cuidado para não se deixarem arrastar pelas ondas contra as rochas. Depois de bater as amostras, eles voltam a nadar para o barco, pesando agora tanto com suas ferramentas, quanto com as rochas. Felizmente, Gazel e Class são nadadores fortes – e os tubarões e crocodilos que às vezes assombram estas águas não parecem estar por perto.

As rochas nesta parte do Panamá são uma mistura complicada, representando a complexa história do istmo. A partir de seus exteriores muito desgastados, é difícil distinguir um tipo de rocha do outro. Só quebrando-as é que Gazel e Class podem dizer se encontraram a sua pedreira. Isto é picrite – um tipo de rocha ígnea que se cristaliza como magma a partir das cabeças do manto para cima. Geralmente formada no fundo do mar, contém cristais de cor verde-amarelada cintilante de olivina, um típico mineral derivado do manto não visto nas rochas formadas mais perto da superfície. Atravessando pilhas de rochas arredondadas como condenados em uma pilha de rochas da prisão, Gazel e seu aluno de pós-graduação Jarek Trela balançam a marreta em rochas de aparência provável, até que uma borda se rompa. Se eles tiverem sorte, os cristais indicadores ficam lá dentro; então eles esmagam a rocha em pedaços menores. A turma usa um martelo de geólogo menor para limpar as bordas externas desgastadas pelo tempo dos espécimes do tamanho do punho, antes de embalá-los.

Os geólogos pensam que a pluma de Galápagos tornou-se ativa há mais de 100 milhões de anos sob o que é hoje grande parte da América Central. Por cerca de 75 milhões de anos atrás – o ápice da era dos dinossauros – as efusões de lava da pluma estavam ajudando a formar uma versão anterior da ponte de terra. Placas tectônicas também estavam se empurrando umas contra as outras, empurrando seções do fundo do mar para fora da água. Em algum momento, os processos combinados transformaram o oceano em pântanos, depois um arquipélago – e depois, eventualmente, em terra firme. As Américas foram unidas. Criaturas uma vez isoladas em um ou outro continente foram capazes de migrar, e se misturarem para frente e para trás. A prova pode ser vista hoje em dia em fósseis mostrando as árvores evolutivas de dinossauros relacionados, e vermes precoces, cobras e mamíferos em locais tão distantes como Utah e Argentina. Mas acredita-se que esta primeira ponte de terra se rompeu por cerca de 50 milhões ou 65 milhões de anos atrás, como movimentos tectônicos contínuos nela. (A última data coincide aproximadamente com um meteorito gigante que atingiu o México e matou os dinossauros; mas se isso estava de alguma forma relacionado com a ruptura é desconhecido.)

Alguns 15 milhões a 65 milhões de anos atrás, a pluma de Galápagos estava migrando para o oeste para o Pacífico, formando cordas de ilhas vulcânicas e vulcões submarinos. Ao mesmo tempo, a placa tectônica do Pacífico acima dela estava se deslocando de volta para o leste. À medida que a placa se movia, transportava restos dos vulcões derivados da pluma de volta para a América Central. Aqui, a placa do Pacífico estava lentamente colidindo com uma placa separada que se movia para dentro do que é agora o Caribe. À medida que as placas opostas se encontravam, secções delas foram sendo arranhadas para cima, e uma segunda ponte terrestre começou a tomar forma. Algumas ilhas derivadas de ameixas e montanhas costeiras montadas na placa do Pacífico foram rebocadas na massa terrestre em desenvolvimento, como cerejas em um cupcake. São os restos, agora em decomposição, destas montanhas vulcânicas viajantes que compõem muitas das colinas e penhascos marítimos da península. A pluma continua a irromper sob as distantes ilhas Galápagos (parte do Equador, não Panamá). Sua forma exata e a dinâmica das erupções atuais ainda são tema de algum mistério.

Volta aos laboratórios dos pesquisadores em Lamont-Doherty e Virginia Tech, análises químicas dos picritas panamenses ajudarão a revelar o tempo, temperaturas e outras condições sob as quais as rochas se formaram. Os pesquisadores esperam que isto ilumine não só a formação do istmo, mas também os processos na terra profunda. Gazel e outros colegas têm trabalhado na pluma de Galápagos há algum tempo. Entre suas descobertas iniciais: desde os tempos dinosaurianos, os magmas da pluma parecem ter esfriado cerca de 200 graus F; também o tamanho e a taxa de erupções se apagaram. Isso pode significar, diz Gazel, que “as pluma manto podem ser como as pessoas; envelhecem e morrem”. Mas esta, diz ele, tem um caminho a percorrer antes de piscar – provavelmente dezenas de milhões de anos.

Passando pela ponte de terra atual, Gazel favorece a teoria atual de que ela se formou em encaixes e começa, começando como a anterior, como uma série de pântanos, estreitos e ilhas, talvez 15 milhões de anos atrás. Há cerca de 8 milhões de anos, os montes submarinos em movimento estavam se erguendo do fundo do oceano, e se chocando com as massas de terra coalescentes. Ele acha que foram estas montanhas que finalmente fecharam completamente o istmo, fazendo do Panamá e da Costa Rica o ponto charneira das Américas. “Sem estas, não teríamos a ponte de terra”, diz ele. A data convencionalmente aceita de fechamento total é cerca de 3,5 milhões de anos atrás, mas Gazel acha que poderia ter acontecido um par de milhões de anos antes. Isso é controverso; um estudo recente de outros pesquisadores o coloca entre 13 milhões e 15 milhões de anos atrás.

Independentemente da seqüência e do momento exato, os fósseis mostram que criaturas que tinham evoluído isoladamente por dezenas de milhões de anos nas Américas separadas começaram a fluir novamente e evoluir de norte a sul. Algumas das primeiras eram aquelas que sabiam nadar bem, ou pelo menos caminhar: antas de cabeceira sul, queixadas e elefantes como Gomphotheres, e preguiças gigantes de cabeceira norte, ou Megatherium, algumas com até 29 pés de altura. À medida que a ponte de terra se enchia, a gota de água dos migrantes transformava-se numa inundação. Isto culminou há alguns milhões de anos com o chamado Grande Intercâmbio Biótico Americano. Em vários momentos, fluindo para cima da América do Sul, vieram os ancestrais dos tatus, porcos-espinhos e gambás da América do Norte de hoje, e agora pássaros predadores de 9 pés de altura, sem vôo. Descendo da América do Norte vieram veados, mastodontes, camelos, guaxinins, gatos, cães e roedores de todos os tipos. Por razões desconhecidas, a invasão do norte foi muito mais bem sucedida do que a do sul. Como resultado, muitas espécies do sul foram substituídas pelas do norte – os antepassados das onças-pintadas, lhamas e outras características da fauna sul-americana.

Os continentes unidos do istmo, mas dividiu os oceanos. Uma vez separados o Atlântico e o Pacífico, criaturas marinhas como os moluscos do lado raso e quente do Caribe tomaram caminhos evolutivos muito diferentes daqueles do lado mais frio e profundo do Pacífico. A circulação da própria água do oceano também mudou completamente; antes da divisão, a água fluía de leste para oeste, do Atlântico para o Pacífico, mas agora o fluxo estava bloqueado. Isso criou um desvio gigantesco permanente no Atlântico – a Corrente do Golfo – que agora empurra as águas quentes dos trópicos para a borda do Ártico. O transporte desse calor dá agora ao norte da Europa o seu clima habitavelmente quente. E como o calor aumenta a evaporação, provavelmente também aumentou a precipitação para norte sob a forma de neve. Em vários momentos do ciclo orbital da Terra, isso se acumulou em glaciares, empurrando o hemisfério norte para a série de grandes eras glaciares que viu nos últimos milhões de anos. No lado do Pacífico, os padrões climáticos também mudaram, com as águas profundas ao longo das costas ocidentais de ambos os continentes continuamente a subir, e o domínio do padrão cíclico El Niño, no qual a superfície do oceano oriental se aquece e arrefece alternadamente. O El Niño agora impulsiona direta ou indiretamente as chuvas e, portanto, a agricultura, em escalas de décadas em grande parte da Ásia e em ambas as Américas.

“As rochas, nosso campo de estudo, é tão estreito”, diz Gazel. “Mas também nos ajuda a entender muito sobre a biologia e o clima da terra”.

O Istmo do Panamá não é único. Noutros lugares, outras pontes de terra vieram e partiram. O Estreito de Bering, que actualmente divide o Alasca e a Sibéria, tem sido periodicamente a ponte de terra de Bering, quando o gelo bloqueou grande parte da água da terra em gelo, baixando o nível do mar. Foi talvez a rota pela qual os humanos e outras criaturas entraram nas Américas. Em épocas de níveis mais baixos do mar, outras pontes, outrora desaparecidas, ligavam a Grã-Bretanha à Europa continental; o Sri Lanka à Índia; e partes da Indonésia ou da Austrália à Ásia. A Península do Sinai do Egito agora liga a África e a Eurásia, mas não sempre; esses continentes já foram separados, e podem ser novamente um dia.

Panamá continua sendo uma encruzilhada em todos os sentidos. Quando os espanhóis chegaram no início dos anos 1500, eles rapidamente a pegaram como o ponto estreito entre dois grandes oceanos, e a usaram como trampolim para invadir as Américas Ocidentais. Eles falavam de um canal já em 1524, mas nunca chegaram a alcançá-lo. Após a greve do ouro na Califórnia em 1849, uma ferrovia através do istmo levou uma enchente de migrantes para o oeste. Os franceses tentaram construir um canal na década de 1880, mas foram travados pela malária e deslizamentos de terra. Uma tomada de controle pelos Estados Unidos trouxe a conclusão do Canal do Panamá, com 45 milhas de extensão em 1914, até que se tornou uma rota de comércio fundamental. Como ponto charneira entre os dois grandes continentes, o Panamá (assim como a Costa Rica) mantém uma grande reserva de biodiversidade: centenas de espécies de répteis e anfíbios, pelo menos 950 espécies de aves, e lendárias migrações anuais de aves e tartarugas marinhas na península Azuero e áreas circundantes.

O Canal do Panamá foi uma bênção para os geólogos, que colheram muitos dos seus conhecimentos originais sobre a história da região a partir de rochas expostas pelas escavações. Hoje, um canal ainda maior está sendo escavado ao lado, e os pesquisadores estão indo para lá novamente. Por enquanto, porém, Gazel e Class preferem a península mais selvagem, mais remota de Azuero. “É fundamental para nós vir aqui para tentar ler as rochas, diz Gazel. “Eu também gosto da natureza. Não há assim tantos lugares, onde se possa fugir da civilização”

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