Viagem ao centro da Terra num barco japonês

Escola Secundária de Estarreja
Biologia e Geologia 10ºAno
Tema 3 – Compreender a Estrutura e a Dinâmica da Geosfera
Novembro 2010
Guião de Exploração de Actividades
Que contribuições poderão fornecer os métodos directos e indirectos para o
conhecimento da estrutura e dinâmica da Geosfera?
Quais são os métodos para investigar o interior da Terra?
De que formas o avanço tecnológico tem permitido aprofundar essa investigação?
Que relações existem entre vulcanismo, sismos e Tectónica de Placas?
Como explicar os diferentes tipos de actividade vulcânica?
Quais são as causas e os efeitos dos sismos? Quais foram os pioneiros no estudo da estrutura interna da
Terra?
Como minimizar os efeitos das erupções vulcânicas e dos sismos? Quais os modelos sobre a estrutura
interna da Terra?
No sentido de encontrar resposta para estas e outras questões-problema, e compreender os principais
contributos fornecidos por métodos directos e indirectos para o conhecimento e compreensão da
estrutura interna da Geosfera, serão propostas actividades desenvolvidas em torno de notícias e de
documentários filmados. No final do Guião deverá ser capaz de criar individualmente um Mapa de
Conceitos em Cmap tools e um Wiki sobre a estrutura interna da Terra.
Parte A – Alta Tecnologia para Estudar a Dinâmica Interna da Geosfera
Texto 1
Cientistas japoneses vão começar a explorar as
entranhas da Terra a uma profundidade nunca antes
alcançada. O objectivo é estudar o movimento das
placas tectónicas e prever a ocorrência de sismos. Mas
o potencial das descobertas não se fica por aqui. Os
investigadores esperarão obter informação sobre as
condições climatéricas do planeta há milhões de anos
e descobrir sinais de vida subterrânea.
A experiência será feita a partir de um novo navio de
exploração dos fundos marinhos, o Chikyu - que
significa Terra em japonês - instalado no Oceano
Fig. 1 – Navio de Exploração “Chikyu”.
Pacífico. Pela primeira vez na história, o novo
equipamento vai perfurar a crosta, entrando no manto
terrestre a uma profundidade de sete quilómetros. Espera-se que demore mais de um ano para se
chegar ao manto. Depois de um período de testes finais, a perfuração está prevista para arrancar em
2007 e deverá envolver mais um ou dois navios. Mas em Setembro vão começar a ser feitas perfurações
em larga escala ao longo da costa japonesa.
A crosta terrestre é uma camada de rocha sólida exterior do planeta. Nos continentes ronda os 72
quilómetros mas, nos oceanos, mede apenas oito quilómetros de profundidade. Foi esta a razão para a
equipa de investigadores japoneses do Centro de Exploração das Profundidades da Terra (CDEX)
escolher o Pacífico para a experiência. Outro dos motivos tem a ver com o objectivo da missão estudar o
movimento das placas tectónicas e o Japão, que se encontra na junção de quatro delas, regista cerca de
20 por cento dos sismos mais violentos do mundo. A ideia é antecipar a ocorrência de terramotos a
tempo de evacuar a área afectada.
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O movimento das placas é habitualmente muito lento (cerca de cinco centímetros por ano). Contudo,
pode formar montanhas, provocar sismos ou erupções vulcânicas junto às extremidades das placas. O
Chikyu utiliza tecnologia usada na exploração de petróleo, mas estás equipado para prevenir acidentes
no momento em que a sonda embater rocha derretida a altas temperaturas. O perfurador vai assentar a
4 mil metros de profundidade e continuar a furar até sete mil metros. "Até agora, os cientistas só
conseguiram perfurar cerca de dois mil metros. Isso é só arranhar a superfície", refere Jun Fukutomi, do
CDEX.
As amostras recolhidas permitirão
perceber as mudanças climatéricas
ao longo do tempo e darão pistas
sobre as primeiras formas de vida. "O
ambiente a grande profundidade sob forte pressão, alta temperatura e
pouco ar -, é semelhante ao que
prevalecia no momento da formação
da Terra", explicou. Este material
será analisado para encontrar sinais
de
vida,
nomeadamente
microbactérias resistentes a altas
temperaturas.
O barco custou 60 mil milhões de
ienes (444,7 milhões de euros) e
integra o programa internacional de
exploração oceânica liderada pelo
Japão e pelos EUA, associados ao
European Consortium for Ocean
Research Drillin, que incluiu Portugal.
Adaptado de Diário de Notícias
(29/07/2005)
Fig. 2 Navio Chikyu e respectiva sonda.
1.
Indique os três objectivos principais do navio de exploração Chikyu.
2.
Identifique a camada da Geosfera onde é efectuada a perfuração.
2.1. Justifique o facto do CDEX ter optado por proceder a esta sondagem no mar e não na
superfície continental emersa.
3.
Relacione o facto da operação ter tido lugar na costa do Japão com a sua posição geotectónica.
4.
Discuta as conclusões obtidas com os colegas de turma e o professor.
2
5.
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Complemente a informação contida no texto sobre a obtenção de dados sobre a Geosfera com a
visualização de segmentos do documentário “Forças da Natureza” da National Geographic.
5.1. Registe no Tabela 1 aspectos relevantes, observados no documentário.
Segmentos do vídeo
visualizado
Introdução
Assuntos relevantes focados
Vigiar o vulcão
(Soufriere Hills – Ilha
de Montserrat
(Caraíbas)
Vigiar a Falha do
Norte da Anatólia
(Turquia)
Tabela 1 – Aspectos relevantes observados no Documentário “Forças da Natureza” (National
Geographic)
6.
Descreva as duas linhas de abordagem da vulcanologia e da sismologia a nível da Sociedade e do
conhecimento geocientífico.
3
7.
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Pesquise informação relativa à localização da actividade sísmica e vulcânica à luz da Teoria da
Tectónica de Placas. (Resolva as actividades do manual mais adequadas para complementar esta
pesquisa)
Actividade Vulcânica
7.1. Pesquise a informação necessária à compreensão dos conceitos básicos relacionados com
“Actividade Vulcânica”, relacionada com:
 Tipos de actividade vulcânica
 Natureza das lavas
 Estruturas vulcânicas e sua morfologia
(Resolva as actividades do manual mais adequadas para complementar esta
pesquisa)
7.2. Complemente as informações obtidas com a visualização do Documentário “Terra – O Poder
do Planeta - Episódio: Vulcões”
7.2.1. Registe as principais informações obtidas no anexo 1.
Actividade Sísmica
7.3. Pesquise a informação necessária à compreensão dos conceitos básicos referentes a “Sismos”,
nomeadamente:




Causas e efeitos dos sismos
Caracterização vibratória e transmissão da energia associada a um sismo
Determinação do epicentro, da intensidade e magnitude sísmica.
Importância dos sismos na identificação e localização das descontinuidades
internas da Geosfera.
(Resolva as actividades do manual mais adequadas para complementar esta
pesquisa)
7.4. Resolva o(s) trabalho(s) extra-aula que o professor lhe sugerir a respeito do corrente assunto.
7.5. Descreva as principais formas de minimização dos riscos vulcânicos e sísmicos.
7.6. Explique o papel da tecnologia na sua previsão e prevenção.
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Parte B – A fotografia interna da Terra
Texto 2
Para estudar o manto, geofísicos tiveram que confiar em métodos indirectos, como olhar para sinais
sísmicos e medir variações do campo gravitacional. Eles podem examinar as rochas do manto que foram
trazidos para a superfície através de vulcanismo ou falhas, mas porque esta matéria foi objecto de
enormes quantidades de aquecimento, resfriamento e outros processos, muitos argumentam que não é
verdadeiramente representativa do manto. Rompendo a fronteira entre a crosta e o manto quente conhecida como a descontinuidade de Mohorovicic, ou Moho - seria dar aos cientistas uma amostra,
directa fresco do manto, bem como o líquido, o gás a temperatura, condições de pressão e de seu
ambiente (incluindo possíveis microrganismos) que são perdidos pelo tempo que o rock chega à
superfície naturalmente. Pesquisadores de 18 países trabalhando no navio de perfuração EUA JOIDES
Resolução recentemente tentou alcançar o manto na Dorsal Médio-atlântica, mas que perdeu por
menos de cerca de 300 metros.
Adaptado de Scientific American Magazine (Outubro de 2005)
1.
Distinga métodos directos de métodos indirectos.
2.
O geofísico croata Andrija Mohorovicic, foi um dos pioneiros no estudo da estrutura interna da
Geosfera.
2.1. Pesquise informação biográfica sobre o cientista. A abordagem
deverá ser orientada de forma a responder às questões seguintes:





Quem foi?
O que fazia?
Qual o contexto social, político, religioso e económico em que
viveu o autor?
Que curiosidades se encontraram na vida do cientista?
Quem foram outros cientistas que contribuíram para
completar o quadro da estrutura interna da Terra?
Fig. 3 - Andrija Mohorovicic
em selo comemorativo dos
Correios da República
Croata.
3.
Pesquise sobre:
3.1. Materiais geológicos que possam ser usados para estudar o manto terrestre.
3.2. Vantagens e desvantagens decorrentes do uso de métodos directos para o estudo do interior
da Geosfera.
3.3. Os principais métodos indirectos usados em Geologia para estudar o interior da Geosfera.
(Resolva as actividades do manual adoptado necessárias para compreender melhor a forma
como esses métodos são utilizados na Geologia)
4.
Resolva as questões do anexo 2 respeitantes à importância do paleomagnetismo no apoio às
teorias mobilistas para a dinâmica dos continentes e das bacias oceânicas.
5
5.
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Elabore individualmente no Cmap tools um mapa de conceitos pondo em jogo os conceitos básicos
da lista 1 e respeitando os aspectos seguintes:
5.1. hierarquicamente organizado;
5.2. com estrutura consistente;
5.3. incluindo ligações cruzadas;
5.4. evidenciando criatividade;
5.5. integrando até três conceitos suplementares, que achar pertinentes (acrescentados à lista
fornecida).
Esta actividade será cotada para 100 pontos e finalizada de acordo com os prazos a serem fornecidos
pelo professor.
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Crosta
Núcleo
Litosfera
Endosfera
Mesosfera
Astenosfera
Modelo físico
Núcleo interno
Manto inferior
Núcleo externo
Manto superior
Crosta oceânica
Manto litosférico
Crosta continental
Modelo geoquímico
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