Anomalia gravitacional gigante sob a Antártida está aumentando, revelam cientistas.

A Terra é quase esférica, mas o seu campo gravitacional está longe de obedecer a essa forma perfeita. Quando cientistas o representam em mapas, ele lembra mais uma batata irregular, com saliências e reentrâncias.

Entre as reentrâncias mais marcantes - regiões em que a gravidade é ligeiramente mais fraca - existe uma que se destaca sob a Antártida. Modelos recentes que reconstituem como o chamado Baixo Geóide Antártico se desenvolveu ao longo do tempo indicam que essa “depressão gravitacional” vem se intensificando, impulsionada pelo deslocamento lento e contínuo de rochas a grande profundidade, como se o interior do planeta se mexesse aos poucos durante o sono.

O geofísico Alessandro Forte, da Universidade da Flórida, resume a relevância do tema: ao compreender melhor como o interior da Terra molda a gravidade e o nível do mar, fica mais fácil avaliar fatores que podem influenciar o crescimento e a estabilidade de grandes mantos de gelo.

Geóide da Terra: a “batata” do campo gravitacional

O geóide da Terra - essa superfície “ondulada” que representa o campo gravitacional - é irregular porque a gravidade depende da massa, e a distribuição de massa dentro do planeta não é homogénea. Diferentes composições de rochas têm densidades distintas, o que cria variações no campo gravitacional.

Essas diferenças não são dramáticas para quem está à superfície. Em geral, os mapas ampliam as ondulações para que seja possível enxergá-las; se uma pessoa se pesasse num “baixo do geóide” e depois num “alto do geóide”, a variação seria de apenas alguns gramas.

Ainda assim, o geóide funciona como uma janela para processos profundos no interior da Terra que não conseguimos observar diretamente.

Baixo Geóide Antártico: como “ver” o interior do planeta com sismos

Forte e o colega, o geofísico Petar Glišović, do Instituto de Física do Globo de Paris (França), criaram um mapa detalhado do Baixo Geóide Antártico usando outra forma de espiar o interior do planeta: os sismos. As ondas sísmicas atravessam a Terra e mudam de velocidade e direção ao passar por materiais com composição e densidade diferentes.

Como explica Forte, é como realizar uma tomografia computadorizada do planeta inteiro - só que, em vez de raios X, a “iluminação” vem das ondas geradas por sismos, que revelam indiretamente as estruturas internas.

Com esses dados, os pesquisadores montaram um modelo tridimensional de densidade do manto terrestre e, a partir dele, extrapolaram um novo mapa do geóide global. Ao comparar o resultado com dados gravitacionais de satélites - considerados o padrão-ouro -, verificaram que a correspondência era muito boa.

Recuando 70 milhões de anos: a evolução do geóide desde o Cenozoico inicial

A parte mais trabalhosa veio depois: “voltar no tempo” para estimar como o geóide evoluiu desde o início do Cenozoico, há cerca de 70 milhões de anos.

Para isso, Forte e Glišović inseriram o seu mapa num modelo físico de convecção do manto, retrocedendo a atividade geológica interna e observando como o geóide teria mudado ao longo desse intervalo. Em seguida, a partir desse ponto inicial, deixaram o modelo avançar novamente até o presente, para verificar se ele conseguiria reproduzir o geóide observado hoje.

Eles também testaram se o modelo era capaz de replicar mudanças reais no eixo de rotação da Terra, conhecidas como Vagância Polar Verdadeira. O sistema chegou ao geóide atual e, ao mesmo tempo, reproduziu o comportamento dessa migração polar, o que reforça a ideia de que a simulação representa bem a evolução do geóide.

O que os modelos indicam: uma depressão antiga, mas em transformação

Os resultados sugerem que o Baixo Geóide Antártico não é uma novidade: uma depressão gravitacional está próxima da Antártida há pelo menos 70 milhões de anos. Porém, isso não significa que tenha permanecido igual. Por volta de 50 milhões de anos atrás, a posição e a intensidade dessa anomalia começaram a mudar de forma acentuada - um período que coincide com uma inflexão marcante na Vagância Polar Verdadeira.

De acordo com a simulação, a anomalia começou a tomar forma quando placas tectónicas em subducção mergulharam sob a Antártida e afundaram profundamente no manto, modificando o campo gravitacional sentido à superfície. Ao mesmo tempo, uma região extensa de material quente e flutuante ascendeu, ganhando influência sobretudo nos últimos 40 milhões de anos e reforçando o “buraco” do geóide.

Geóide e nível do mar: uma ligação possível com a glaciação antártica

Um ponto especialmente intrigante é a possível ligação com a glaciação da Antártida, que se intensificou de maneira decisiva há cerca de 34 milhões de anos. A conexão ainda é hipotética, mas há um detalhe essencial: o geóide ajuda a definir o nível do mar. Assim, à medida que o geóide “descia” em torno da Antártida, a superfície do mar local tenderia a descer com ele - o que, em princípio, poderia ter influenciado a expansão do manto de gelo.

Essa ideia, naturalmente, exige testes adicionais e evidências independentes. Mesmo assim, o estudo reforça que diferentes processos geodinâmicos - da convecção do manto ao geóide e ao movimento dos polos - podem estar interligados e exercer influência mútua ao longo de milhões de anos.

Por que isso importa também hoje

Mapas precisos do geóide não são apenas curiosidade académica. Eles são fundamentais para interpretar medições de altimetria por satélite e para converter alturas obtidas por sistemas de posicionamento (como GNSS) em altitudes compatíveis com o “nível médio do mar”. Em regiões polares, onde a instrumentação é mais escassa e as condições são extremas, reduzir incertezas no geóide ajuda a melhorar a leitura de tendências de nível do mar e deformações da crosta.

Além disso, embora o estudo trate de escalas de tempo geológicas, a massa à superfície também muda - por exemplo, com o ganho ou perda de gelo. Essas redistribuições de massa afetam o campo gravitacional e podem complicar a separação entre sinais “rápidos” (clima e gelo) e sinais “lentos” (dinâmica do manto). Por isso, compreender a base profunda do Baixo Geóide Antártico contribui para interpretar melhor o que os satélites medem na Antártida.

No fim, o “buraco” gravitacional sob a Antártida pode ser discreto, mas lembra que até os processos mais lentos nas profundezas da Terra conseguem deixar marcas persistentes no mundo à superfície.

A pesquisa foi publicada na revista Relatórios Científicos.