o estudo das origens das ilhas havaianas fornece um excelente exemplo de como a ciência funciona. Por muitos anos, a história geológica das Ilhas permaneceu um mistério. A Grande Ilha do Havaí (que às vezes é chamada apenas de Havaí) forma uma extremidade de um longo arquipélago reta de mais de 100 Ilhas, atóis, recifes e cardumes que se estendem até o Atol de Kure (ver Figura 3), uma distância de mais de 2.400 quilômetros (1.500 milhas)., Além de Kure, a cadeia continua submersa sob a forma de montes submarinos que se elevam acima do fundo do oceano, mas não mais quebram a superfície da água. O que poderia explicar esta intrigante formação geológica?
Figura 3
a cadeia vulcânica havaiana-Imperador estende-se desde a Grande Ilha do Havaí até ao Atol Kure e, em seguida, continua Debaixo d’água como uma série de montes submarinos. As ilhas atualmente acima da água são mostradas em preto sólido, com a cadeia povoada de grandes ilhas localizadas (mais…)
Em 1963 o geólogo canadense J., Tuzo Wilson propôs uma hipótese para explicar as origens do arquipélago. He suggested that the islands formed as the crust of the Pacific Ocean floor moved over a source of heat positioned beneath the crust (see Figure 4). Este ponto quente, como veio a ser conhecido, produziu lava que entrou em erupção através da crosta no fundo do oceano. Eventualmente estes vulcões em erupção cresceram o suficiente para subir acima do nível do mar e formar Ilhas (ver Figura 5)., À medida que a crosta oceânica se movia sobre o ponto quente, cada vulcão recentemente formado foi levado para longe do ponto quente em direção ao noroeste, cortando sua fonte de lava. Enquanto isso, uma nova ilha estava se formando de modo que ao longo do tempo uma cadeia de ilhas foi produzida estendendo-se para longe do ponto quente. À medida que as ilhas continuaram a se mover em direção ao noroeste, longe do ponto quente, elas foram Erodidas pelo vento, chuva e ondas e, eventualmente, afundaram abaixo do nível do mar para se tornarem Montanhas marítimas.
Figura 4
Em 1963 J., Tuzo Wilson propôs que as ilhas havaianas se formassem quando a crosta do fundo do Oceano Pacífico se movia sobre uma fonte de calor proveniente do interior da terra. (Diagram adapted from J. Tuzo Wilson,” a Possible Origin of the Hawaiian Islands, ” (more…)
Figura 5
As ilhas havaianas formadas à medida que o fundo do Oceano Pacífico se movia sobre um ponto quente subjacente na terra, mostrado aqui por um círculo pontilhado. A atual Ilha de Kauai se formou há cerca de 5 milhões de anos; Maui Nui, a massa de terra agora representada por Maui e nas proximidades (mais…,)
Uma vez que esta hipótese foi proposta, os cientistas começaram a procurar evidências para testá-la. Por exemplo, a hipótese prevê que os montes e ilhas mais setentrionais devem ser mais velhos do que as ilhas a sudeste. Os geólogos podem medir a idade das rochas vulcânicas medindo as quantidades de gás argônio nessas rochas. Imediatamente após a lava arrefecer, não contém argônio porque o gás é expulso da rocha derretida. Mas rochas vulcânicas também contêm uma forma radioativa do elemento comum potássio., Este potássio decai a uma taxa constante e conhecida em argônio, e o argônio permanece preso na rocha. Para determinar a idade de uma rocha vulcânica, os cientistas podem medir a quantidade de argônio e a quantidade de potássio radioativo na rocha. Quanto maior a proporção, mais velha a rocha.estas medições mostraram que a Grande Ilha do Havaí, no extremo sudeste do arquipélago, é a mais jovem da cadeia, com uma idade estimada de menos de meio milhão de anos (Painel 1)., As ilhas de Maui, Molokai, Lanai e Kahoolawe, que já foram unidas em uma massa de terra conhecida como Maui Nui, são as mais antigas. As ilhas de Oahu e Kauai têm maiores idades, sendo estas últimas cerca de cinco milhões de anos. A noroeste, os vulcões são progressivamente mais velhos, com Suiko Seamount na parte norte da cadeia com uma idade de 65 milhões de anos.
Este padrão é exatamente o que tinha sido previsto pela hipótese de que os vulcões foram criados pelo movimento da crosta sobre uma fonte de calor., De fato, ao comparar as idades dos vulcões com suas separações, geólogos concluíram que a crosta do Oceano Pacífico está se movendo a uma taxa de cerca de 10 centímetros por ano sobre o ponto quente, ou cerca de um metro por década.outra fonte de provas de apoio envolveu as elevações das ilhas e dos montes submarinos. À medida que as ilhas vulcânicas envelhecem, elas gradualmente diminuem e se desgastam. Assim, no Havaí, as ilhas mais novas devem ser as mais altas—que novamente é apenas o que é encontrado (ver Figura 6)., O pico mais alto da grande ilha é de quase 4.250 metros (14.000 pés), enquanto a ilha de Kauai sobe para apenas cerca de 1.500 metros (5.000 pés). As ilhas mais antigas além de Kauai têm elevações muito mais baixas. Um exemplo é a Ilha Necker, que fica a cerca de 300 milhas a noroeste de Kauai e é duas vezes mais velha, com cerca de 10 milhões de anos. As características geológicas da parte subaquática da ilha Necker indicam que ela já foi mais de 1.000 metros (3.000 pés de altura), mas hoje o ponto mais alto da ilha é menos de 100 metros (300 pés) acima do nível do mar., Para além de Kure, os cumes dos montes submarinos ficam progressivamente mais baixos. Suiko Seamount, uma vez uma ilha, está agora 2 quilômetros (mais de uma milha) Debaixo d’água.
Figura 6
as elevações máximas das ilhas havaianas diminuem gradualmente de sudeste para noroeste, sendo as ilhas mais recentes as mais altas. (Map reproduced by permission of Dynamic Graphics, Inc., Alameda, CA, EUA, produtor de software EarthVision®, (mais…)
uma fonte final de evidências de apoio foi a observação de que o edifício da ilha ainda está em andamento., Um novo vulcão subaquático foi descoberto a cerca de 32 quilômetros da costa da Grande Ilha (ver Figura 7). Conhecido como Loihi Seamount, ele já sobe mais de 3.000 metros acima do chão do Pacífico e está atualmente a cerca de 1.000 metros (3.000 pés) da superfície do oceano. Em algum momento nos próximos 100 mil anos, poderia elevar-se acima das ondas para produzir a mais nova adição às ilhas havaianas.,
Figura 7
O Loihi monte submarino ao largo da costa da Ilha Grande é agora acima do ponto quente sob a Placa do Pacífico e está em constante crescimento. (Diagram adapted from drawing by Joel E. Robinson, U. S. Geological Survey.)
Wilson hipótese sobre as origens das ilhas Havaianas, agora, completamente testado e aceito, tem contribuído para uma maior compreensão dos processos geológicos conhecido como a teoria da tectônica de placas., Na mesma época em que Wilson fez sua hipótese, ele e outros geólogos estavam reconhecendo que a superfície da terra é quebrada em um número de “placas” de vários tamanhos que podem se mover em relação um ao outro. Algumas placas estão se expandindo para fora das cristas vulcânicas que adicionam novo material às bordas das placas. Algumas placas estão perdendo material à medida que suas bordas mergulham no interior da terra em profundas trincheiras oceânicas. Onde quer que as placas se encontrem ou deslizem umas contra as outras—na falha de San Andreas, na Califórnia, por exemplo—a atividade sísmica pode ser particularmente intensa.,
Esta teoria da tectónica de placas explica muitas características geológicas anteriormente inexplicadas. Por exemplo, outros pontos quentes sob a crosta terrestre ajudaram a criar formações geológicas, como o ponto quente sob o Parque Nacional de Yellowstone que aquece as fontes termais e gêiseres do Parque. Os movimentos das placas tectônicas tiveram efeitos profundos na circulação oceânica e no clima—o movimento da Antártida em direção ao Polo Sul nos últimos 30 milhões de anos levou à formação da calota de gelo do Sul e um arrefecimento gradual do planeta., Da mesma forma, a teoria da tectónica de placas explica muitas outras características geológicas (ver Figura 8). A curva do arquipélago Havaiano passado Kure Atol, por exemplo, parece ter resultado de uma mudança na direção do movimento da Placa do Pacífico cerca de 43 milhões de anos atrás, combinado com o movimento de hotspot abaixo do arquipélago.
Figura 8
As ilhas Havaianas são perto do centro da Placa do Pacífico, que está se movendo em direção a noroeste, como o material é adicionado ao prato a partir de cadeias meso-ridge fora da América do Sul., (Diagrama cortesia do U. S. Geological Survey.)