FÓSSEIS

Os fósseis são os restos de organismos passados que foram sepultados por processos geológicos em estratos rochosos. Variam desde grãos de pólen até esqueletos de dinossauros gigantes ou baleias. A vida pode ser preservada de muitas formas e os fósseis variam desde vagos vestígios de atividades passadas (tais como pegadas ou tocas) ou da química de organismos (biomoléculas) até organismos encapsulados (como insetos presos no âmbar). A maioria dos processos de preservação envolve a perda considerável de informações sobre os organismos. O registro fóssil mostra, porém, que a vida começou no mar há cerca de 3,8 bilhões de anos e, a partir de cerca de 543 milhões de anos atrás, diversificou-se à medida que ia colonizando, em sucessão, a terra, a água doce e o ar. Entretanto, o registro é altamente tendencioso a favor de organismos marinhos com partes duras, como as conchas. Ao estudarem os processos de sepultamento e fossilização, os cientistas puderam buscar exemplos raros de fósseis nos quais as partes moles foram preservadas. Por exemplo, os fósseis do período Cambriano encontrados em Burgess Shale, no Canadá ocidental, muito bem preservados (ver à direita), oferecem uma visão melhor da diversidade total de vidas do passado e de sua biologia.

Burgess Shale, encravado nas geladas montanhas rochosas canadenses.

BURGESS SHALE - No alto das Montanhas Rochosas canadenses, o local do Patrimônio Mundial de Burges Shale produziu uma notável diversidade de fósseis marinhos do final do Cambriano. 

 Troncos de Árvores Petrificados

A substituição da sílica dos tecidos lenhosos dessas árvores do Triássico pertencentes à formação do Chinle, no Arizona, EUA, tornou-os mais resistentes às intempéries e à erosão.

FÓSSEIS DE PLANTAS - Rosetas de folhas de cavalinha do final do período Carbonífero estão preservadas em rochas.

COMO OS FÓSSEIS SE FORMAM - Processo lento e complexo, exige a cobertura rápida dos restos de um organismo com sedimentos, seguido pelo sepultamento profundo, pela compressão e por mudanças químicas envolvidas na formação da rocha. Mais tarde, o soerguimento e a erosão - às vezes combinadas com a escavação - expõem novamente o fóssil na superfície.

DATAÇÃO RADIOMÉTRICA 

Até o advento da datação radiométrica, no incício do século 20, não havia nenhum método confiável de datação de minerais, rochas e fósseis. A descoberta de radioisótopos de certos elementos (como chumbo, carbono e zircônio) presentes em minerais, rochas, meteoritos e fósseis, ao lado da medição de suas taxas de decomposição, tornou possível calcular a idade desses materiais. No entanto, os limites de datação radiométrica dependem do elemento utilizado. Por exemplo, a datação por carbono (usada para a maioria dos fósseis) não consegue datar materiais com mais de 50 mil anos. 

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(Fonte: Isto É - Enciclopédia Ilustrada da Terra)

 

(Imagens retiradas no Google)

 

 

A HISTÓRIA DA TERRA

Nos últimos 200 Anos, os cientistas estudaram cuidadosamente as rochas da Terra e recuperaram restos de animais e plantas do passado a fim de reconstituir a história do nosso planeta. A Terra passou a existir há cerca de 4,56 bilhões de anos, como um corpo rochoso e quente em nosso Sistema Solar. A vida primitiva apareceu pela primeira vez nos oceanos há cerca de 4 bilhões de anos e vem se espalhando e se diversificando desde então, mas esse caminho evolucionário nunca foi tranquilo. Os ambientes da Terra sempre estiveram sujeitos a mudanças, uma vez que atividades vulcânicas, impactos de meteoritos e mudanças climáticas têm produzido efeitos frequentemente ameaçadores para as formas de vida existentes e, por vezes, catastróficos. O desenvolvimento do nosso planeta acabou por ser notavelmente agitado - e, considerando-se as evidências históricas, continuará a sê-lo.

O PASSADO DA TERRA

Os geólogos usam informações de várias fontes para ajudá-los a reconstruir a longa história da Terra e compreender como ela se encaixa no ainda mais longo processo de evolução do universo. Valiosas informações sobre o início da história da Terra podem ser adquiridas a partir de fontes extraterrestres - tais como meteoritos e outros corpos do Sistema Solar. A análise de rochas, minerais e fósseis encntrados na superfície nos informa diretamente sobre a crosta e fornece pistas para a natureza das camadas mais profundas. Essa análise também oferece informações sobre as mudanças climáticas e atmosféricas, os eventos geológicos (como os movimentos das placas da crosta da Terra) e a evolução da vida no planeta.

TEMPO GEOLÓGICO

O Universo foi formado há 13-14 bilhões de anos e a história da Terra se estende pelos últimos 4,56 bilhões de anos. Para dar sentido à imensidão da história terrestre, os geólogos a subdividiram num esquema hierárquico. As maiores divisões são os éons, com duranção de muitas centenas de milhões de anos, incluindo o éon Fanerozoico, que se estende de 543 milhões de anos atrás até os dias atuais. Dentro do Fanerozoico há três eras, baseadas na história da vida. As eras são divididas em pequenos segmentos chamados períodos, que, por sua vez, são divididos em épocas. As decisões sobre onde devem ser os limites entre os principais períodos de tempo estão ainda em discussão. As provas fósseis têm um papel importante no posicionamento desses limites. No entanto, a correlação internacional entre os estratos de rocha pode ser muito difícil, pois os sedimentos originais podem ter sido depositados em diferentes ambientes e condições climáticas e, portanto, conter fósseis diferentes.

ESCUDO AFRICANO

As areias ricas em diamantes nos campos de diamantes da Namíbia cobrem o escudo pré-cambriano do sul da África, um dos continentes mais antigos do mundo.

A DIVISÃO DO TEMPO GEOLÓGICO

Há apenas 250 anos, acreditava-se que a Terra tinha somente alguns milhares de anos, até que nos anos 1950 determinou-se uma idade quase exata de 4,55 bilhões de anos. Uma década depois, determinou-se que o universo tem 13-14 bilhões de anos.

O REGISTRO DAS ROCHAS

Algumas rochas são formadas em camadas sucessivas (ou estratos), por meio da deposição de materiais em processos naturais, com as camadas relativamente jovens sobrepondo-se às mais antigas. Os geólogos equipararam  (ou correlacionaram) estratos de todo o mundo usando diferentes fósseis e tipos de rocha para produzir o que é conhecido como uma coluna estratigráfica, que se estende ao longo de toda a história da Terra. Entretanto, o processo é complicado por muitas falhas no registro resultantes da movimentação de placas e da falta de deposição.

 Camadas de Rocha

A relação angular de estratos em Siccar Point, na Escócia, representa uma ruptura no registro.

GRAND CANYON

As rochas à mostra no Grand Canyon, EUA, foram depositadas durante um período

de quase 1,5 bilhão de anos. As mais antigas têm 1,7 bilhão de anos.

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(Fonte: Isto É - Enciclopédia Ilustrada da Terra)

 

 

A TERRA DINÂMICA

A Terra Dinâmica

Com uma órbita estável, nem próxima demais, nem distante demais do Sol, a Terra ocupa uma posição única no Sistema Solar, com condições adequadas para a origem e a evolução da vida. Ao longo de sua história de 4,56 bilhões de anos, uma combinação incomum de eventos e processos transformou a Terra num planeta azul. Ao contrário dos outros planetas, as extensas bacias oceânicas em constante mudança cobrem a maior parte da superfície da Terra e a pintam de azul. Acima da superfície dos oceanos surgem massas de terra continentais e insulares de tamanhos variados, cuja configurações também mudam ao longo do tempo geológico.

Por milhares de milhões de anos, os oceanos têm sido ocupados por vida abundante, que evoluiu e se diversificou para ocupar a terra e o ar. Quase toda essa vida depende do fluxo de energia do Sol - e a proteção de sua radiação mais perigosa é feita pela atmosfera gasosa.

De Floresta a Deserto 

Aquecido pelo Sol tropical, o Saara é hoje um dos lugares mais inóspitos do nosso planeta. Entretanto, o clima da Terra não é estático: fósseis e pinturas rupestres mostram que há mais de 6 mil anos, as florestas dessa região abrigavam diversos animais e caçadores humanos nômades.

Uma constante interação dinâmica entre todos os processos da Terra permite à vida florescer na maior parte do nosso planeta. Do espaço, as extensões terrestres podem ser vistas como parcialmente cobertas por vegetação, mas há também grandes porções áridas coloridas de amarelo-marrom por rochas e areias, e outras branqueadas por uma coberura permanente de gelo e neve, onde há pouca ou nenhuma cobertura vegetal e a vida apenas se mantém. A superfície sólida e líquida da Terra é envolvida pela camada gasosa que conhecemos cmo atmosfera, com seus rápidos redemoinhos flutuantes de nuvens de vapor d'água nos níveis mais baixos.

 O comportamento dinâmico da Terra é impulsionado por duas fontes principais - uma localizada no Sol e outra no interior da Terra. Ambas são, basicamente, formas de calor provenientes de decaimento radioativo, e ambas propiciam enormes benefícios para o sistema da Terra e garantem a sua sobrevivência, provavelmente por mais 5 bilhões de anos.

A energia solar incidente sobre a atmosfera da Terra aquece a superfície, controla seu clima e seus sistemas hidrológicos e promove os processos de erosão e transporte de sedimentos. A outra fonte de calor, o núcleo da Terra, faz com que as rochas sólidas do manto (camada abaixo da crosta) se movimentem lentamente, assim como uma sopa fervente desenvolve células de convecção com movimentos circulares. Isso permite que o calor seja transferido de forma mais eficiente para a superfície, comparado à simples condução através da rocha estática. A convecção do manto trabalha com a gravidade para acionar a atividade das placas tectônicas na superfície da Terra.

A frágil camada de rochas mais externas da Terra é quebrada em um mosaico de placas tectônicas, e a convecção do manto é considerada como a responsável pela lenta, mas implacável, movimentação entre elas. 

Força Interior

O calor interno da Terra é demonstrado de forma mais dramática pelos vulcões em erupção. O vulcão Kilauea, na Ilha do Havaí, no Pacífico, está situado sobre uma pluma de calor ascendente. Esse calor funde parcialmente as rochas do manto para formar a lava basáltica, que flui através da chaminé vulcânica e de fissuras, e aqui é vista escorrendo para o mar.

 No decorrer do tempo geológico, as placas podem divergir, despejando enormes quantidades de lava para criar uma nova crosta oceânica. Como a Terra não se expande, a divergência das placas deve ser equilibrada pela sua convergência, em que as margens de placas oceânicas mais frias e mais densas descem de volta para o interior da Terra ao longo de fraturas nas profundezas do oceano - processo conhecido como subducção.


Os movimentos das placas são responsáveis pela maioria dos terremotos do nosso planeta e pelas erupções vulcânicas, que se concentram ao longo dos limites das placas. Os processos das placas tectônicas explicam a formação, a mudança de tamanho e a distribuição das bacias oceânicas, extensões terrestres e ilhas, bem como a maioria de suas características proeminentes, tais como altas cadeias de montanhas, planícies e vales profundos. Sem o dinamismo tectônico movido por seu calor interno, a superfície da Terra seria parecida como a da Lua: antiga e imutável, exceto pelos raros impactos de meteoritos.


Corpos de rocha e gelo, que variam em tamanho de um grão de poeira até pequenos planetas, se chocam com a Lua, a Terra e outros planetas do Sistema Solar. Suas crateras são facilmente visíveis na Lua, mas os contínuos processos geológicos da Terra tendem a ocultá-las e até mesmo a apagá-las. Fósseis e registros em rochas nos dizem que a continuidade da vida foi duramente afetada em momentos específicos no passado por grandes impactos, incluindo um ocorrido há 65 milhões de anos que levou à extinção de cerca de 70% de todas as espécies, incluindo os dinossauros. 


Com o tempo, os processos geológicos - muito associados à atividade das placas tectônicas - forjaram materiais que provaram ser de grande valor para o desenvolvimento humano. Estes incluem exemplos óbvios, como os metais preciosos, minérios e hidrocarbonetos (petróleo e gás natural), bem como materiais menos óbvios, como areia e cascalho, que as sociedades modernas consomem em grandes volumes. A água doce é um recurso essencial da Terra cuja relevância, para muitos, passava despercebida. Hoje ela está seriamente em falta para uma parcela considerável da população humana.

Cadeia Alimentar do Lago Natron

Os ecossistemas da Terra envolvem interações complexas entre sistemas vivos e não vivos. Por exemplo, a água do Lago Natron, na Tanzânia, é altamente alcalina, pois é alimentada por ascentes que surgem em áreas de rochas vulcânicas. A água sustenta populações de algas e minúsculos crustáceos que são ingeridos por flamingos, os quais, por sua vez, são predados por aves de rapina. 

 O mais importante para a vida tem sido o suprimento de energia radiante do Sol que banha a superfície da Terra. Os ambientes da Terra variam de congeladas calotas polares a desertos tropicais quentes e secos, e de escuras profundezas pressurizadas dos oceanos a topos de montanhas com pouco oxigênio, mas com altos níveis da prejudicial radiação ultravioleta. Do ponto de vista da Terra, esses podem parecer ambientes extremos, pouco favoráveis à vida. Entretanto, em comparação com a Lua e outros planetas do Sistema Solar, que também recebem energia do Sol, a Terra tem uma combinação única de condições. Essas condições têm sustentado e promovido a evolução da vida, que, pelo que podemos dizer, é única no Sistema Solar. Cerca de 4 bilhões de anos de evolução produziram uma maravilhosa diversidade de plantas e animais bem adaptados às condições existentes na Terra, incluindo a colonização de muitos ambientes extremos.

A diferença essencial entre a esterilidade "morta" da Lua e a vitalidade da Terra é em grande parte motivada pela presença da atmosfera e pela água abundante em nosso planeta. Embora a Lua e a Terra recebam uma quantidade semelhante de energia radiante do Sol, a atmosfera rica em dióxido de carbono de nosso planeta modera as temperaturas da superfície para uma média de 15ºC, em comparação à temperatura de 1ºC da Lua. Assim, nossa atmosfera espessa e rica em gás permite que a maior parte da água da Terra exista em estado líquido na superfície. Em contraste, a atmosfera da Lua é extremamente tênue, e embora haja um pouco de água congelada entre os restos de rocha nos polos lunares, não é propícia para a evolução da vida.

Florestas Antigas

As árvores são alguns dos maiores seres vivos na Terra. Esses exemplares maduros de sequoias da Califórnia, EUA, são uma reminiscência das florestas de 100-65 milhões de anos atrás. As árvores competem por luz solar, a qual elas combinam com o dióxido de carbono e convertem em material vegetal, enquanto liberam oxigênio para a atmosfera e "aprisionam" carbono.

Sem água superficial no estado líquido, a grande maioria dos organismos vivos da Terra não poderia sobreviver.

A atmosfera também protege a vida da radiação solar prejudicial, como a luz ultravioleta. A composição da atmosfera tem evoluído desde os primórdios da história da Terra, quando ainda não havia nenhuma proteção contra raios ultravioleta. Atualmente, a atmosfera é composta principalmente por nitrogênio (78% em volume) e oxigênio (21%), boa parte do qual de origem biológica. DEve-se ressaltar que a atmosfera também contém vapor d'água, o qual contribui para os sistemas de nosso clima, e uma série de outros gases, em particular o metano e o dióxido de carbono, mais conhecidos como gases do efeito estufa. Absorvendo e reirradiando o calor da superfície, esses gases impedem a perda de parte da energia solar e, consequentemente, elevam a temperatura da atmosfera.

A temperatura média do ar na superfície da Terra vem aumentando nas últimas três décadas; esse fenômeno é chamado de aquecimento global. Durante o mesmo período, a liberação pelos seres humanos do dióxido de carbono por meio da queima de hidrocarbonetos também aumentou dramaticamente, levando a maioria dos cientistas e formadores de políticas globais a concluir que a atividade humana é a principal causa do atual aquecimento global. A histórica retração de muitas geleiras nas montanhas e a recente ruptura de placas de gelo da Antártica devem elevar os níveis do mar globalmente, ameaçando grande parte das férteis e densamente povoadas regiões costeiras do mundo. As mudanças dinâmicas no sistema de tretroalimentação entre os oceanos, a atmosfera e a radiação solar incidente têm causado alterações climáticas significativas no decorrer do tempo geológico. Os climas globais têm oscilado entre estados de gelo glacial e de estufa aquecida. Apesar do atual aquecimento global intensificado pelo homem, é discutível se estaremos livres do recente estado glacial dos últimos 1,8 milhão de anos. Conforme olhamos para o futuro, uma coisa é certa: o sistema da Terra não ficará estático, mas será tão dinâmico quanto tem sido desde a formação do nosso laneta, há 4,56 bilhões de anos.

Energia Atmosférica 

Vastas quantidades de energia são transferidas na atmosfera da Terra. Uma única tempestade, por exemplo, libera, em uma hora, a energia equivalente à queima de 7 mil toneladas de carvão. Essa transferência de energia é potencialmente letal - como quando a energia elétrica se acumula e é transferida entre as nuvens da tempestade e a superfície na forma de relâmpago.

(Fonte: Isto É - Enciclopédia Ilustrada da Terra)