Sedimentos marinhos

Por Jana M. del Favero

A maior parte do fundo oceânico é coberta por camadas de sedimentos. O sedimento é um material sólido fragmentário produzido pelo intemperismo, ou seja, alterações físicas e químicas das rochas, como o basalto ou o granito. Os sedimentos marinhos também podem ser formados pelo acúmulo de carapaças de organismos mortos. Portanto, o sedimento marinho pode ser composto de partículas minerais ou orgânicas (fósseis) e a mistura de ambos os tipos pode ser encontrada em muitos lugares no fundo do mar.

Os geólogos classificam os sedimentos marinhos com base no tamanho de suas partículas (tamanho do grão) ou no seu modo de formação. Das maiores para as menores partículas comumente encontradas nos sedimentos temos o cascalho (diâmetro maior que 2 mm), a areia (diâmetro entre 0,0625 e 2 mm), o silte e a argila (que são normalmente misturados e formam um depósito de lama com partículas de diâmetro variando entre 0,0625 e 0,0002 mm, menor que a espessura de um fio de cabelo). Podemos ignorar os colóides (partículas com diâmetro menor que 0,0002 mm), pois eles não são significativos como sedimentos. Os depósitos sedimentares mais comuns no mar são lama e areia.

Com relação ao modo de formação, os sedimentos são subdivididos em cinco categorias: 1) terrígenos - produzidos pelo intemperismo e erosão (deslocamento) das rochas em terra (ex. areias e lamas); 2) biogênicos - derivados das partes duras de organismos, como conchas e detritos esqueléticos (ex. lamas carbonáticas - compostas de carbonato de cálcio - e silicosas - compostas de sílica); 3) autigênicos - partículas precipitadas por reações químicas ou bioquímicas na água do mar próximo ao fundo (ex. nódulos de manganês e os de fosfato; 4) vulcanogênicos: partículas que são expelidas de vulcões (ex. as cinzas); 5) cosmogênicos: minúsculos grãos que se originam no espaço sideral e tendem a ser misturados aos sedimentos terrígenos e biogênicos.

Os dois principais fatores que determinam a natureza de um depósito de sedimentos são a distribuição do tamanho das partículas e a quantidade de energia no local da deposição. Em condições de grande energia, a  alta velocidade e turbulência da água mantém os grãos finos em suspensão e ressuspende as partículas finas que já estavam no fundo do oceano. Isto separa os grãos pequenos e os transporta para águas mais calmas. Por outro lado, um sedimento mais grosso é depositado sob condições de alta energia. Por isso ambientes de baixa energia, onde as correntes são fracas e a água é calma, não recebem suprimentos de grãos grossos, pois não conseguem transportá-los para esse locais. Assim sendo, nestes ambientes, normalmente, ocorre o acúmulo de lamas.

Agora vamos nadar em uma praia. Ao mergulhar sob uma onda que ainda não quebrou, notamos que a água se torna cada vez mais calma com a profundidade, certo? Podemos assim inferir que a energia no fundo induzida pelas ondas da superfície deve diminuir com a distância da costa, pois as profundidades aumentam em direção ao mar aberto. Consequentemente, há uma diminuição sistemática no tamanho do grão, ou seja,  indo a partir da praia, que é composta por areia média, grossa e cascalho, em direção ao mar aberto, o tamanho do grão diminui e apresenta-se na seguinte ordem: areia fina, areia lamacenta (areia com um pouco de lama), lama arenosa (lama com um pouco de areia) e, finalmente, lama. No entanto, é preciso lembrar que devido às glaciações e degelos no passado geológico, o nível do mar subiu e desceu. Algumas vezes, inundou a plataforma como é atualmente, e em outros momentos, expôs a plataforma, permitindo que ela ficasse coberta por prados e florestas. Isso explica por que sedimentos grossos (areia e até mesmo cascalho) são encontrados na plataforma externa onde as águas são profundas e o fundo é calmo. Esses sedimentos que se acumularam em tempos pretéritos e  sob condições deposicionais muito diferentes são chamados de sedimento relíquia.

Para coletar as amostras de sedimentos, os cientistas contam com a ajuda de diversos equipamentos. Um dos mais antigos são a draga, que raspa o fundo do oceano ao ser arrastada, e pegadores tipo Van Veen (busca-fundo), que “abocanham” uma parte do fundo com suas “mandíbulas” de metal e fecham firmemente em torno da amostra de sedimentos. Porém, ambos os aparelhos citados coletam apenas a camada superficial do sedimento. Para coletar amostras mais profundas, os pesquisadores normalmente utilizam testemunhador por gravidade (gravity corer) ou o testemunhador a pistão (piston core). O primeiro coleta amostras entre 1 e 2 metros de comprimento através de um tubo de metal oco (barrilete de testemunhagem ou core barrel) que é empurrado para dentro do sedimento pela força da gravidade. Já o segundo coleta amostras (também chamadas de testemunhos) por mais de 20 metros pois conta com a ajuda do pistão, que desliza para cima do barrilete de testemunhagem à medida que penetra no fundo e faz com que a água saia a partir do barrilete, o que permite que o testemunho dentro do tubo de revestimento seja minimamente perturbado e fique compacto (veja a figura abaixo). Hoje em dia, a melhor técnica (mas também a mais cara) para amostrar o fundo do oceano é a perfuração de plataforma, que foi desenvolvida por engenheiros de petróleo para as áreas terrestres e foi adaptada para o oceano. Com ela são obtidas amostras de sedimento com mais de um quilômetro de comprimento.

(Adaptado de Pinet, 2014)

Agora você já deve estar se perguntando: mas por que estudar e conhecer o sedimento marinho? Os sedimentos acumulados no fundo do mar e suas camadas representam um registro histórico do passado geológico. Estudos de amostras de sedimentos retiradas do fundo do mar por todo o mundo estão em andamento para documentar as variações climáticas e as flutuações do nível do mar que ocorreram há centenas de milhões de anos. Eles ajudam a entender os fatores que possivelmente induziram às mudanças climáticas no passado e ajudam os cientistas a melhorar as  condições de prever o clima futuro, antecipando os efeitos que as mudanças globais acarretarão sobre os processos ambientais e as formas de vida, inclusive sobre você!


Fonte: 
PINET, Paul R. Fundamentos de Oceanografia. LTC, 05/2017. VitalBook file.