Monografia - IME

MINISTÉRIO DA DEFESA
EXÉRCITO BRASILEIRO
SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CARTOGRÁFICA
AL CARLOS GUSTAVO MARCOS DE OLIVEIRA
PROPOSTA METODOLOGICA PARA CONSTRUÇÃO DE BASES
CARTOGRÁFICAS DA DERIVA CONTINENTAL
Rio de Janeiro
2003
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
Al CARLOS GUSTAVO MARCOS DE OLIVEIRA
PROPOSTA METODOLÓGICA PARA CONSTRUÇÃO DE BASES CARTOGRÁFICAS
DA DERIVA CONTINENTAL
Relatório final das atividades desenvolvidas no Projeto de
Iniciação à Pesquisa, cadeira de Graduação em Engenharia
Cartográfica no Instituto Militar de Engenharia
Orientador: Prof Luiz Felipe Coutinho Ferreira da Silva – D.E.
Rio de Janeiro
2003
2
ISTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
Al CARLOS GUSTAVO MARCOS DE OLIVEIRA
PROPOSTA METODOLÓGICA PARA CONSTRUÇÃO DE BASES
CARTOGRÁFICAS DA DERIVA CONTINENTAL
Relatório final das atividades desenvolvidas no Projeto de Iniciação à Pesquisa, cadeira de
Graduação em Engenharia Cartográfica no Instituto Militar de Engenharia.
Orientador: Prof Luiz Felipe Coutinho Ferreira da Silva – D.E
Aprovado em 20 de Novembro de 2003 pela seguinte Banca Examinadora:
_____________________________________________________________________
Prof Luiz Felipe Coutinho Ferreira da Silva – D.E. (Presidente)
_____________________________________________________________________
Cel R1 QEM Jose Carlos Penna de Vasconcellos – D.E.
_____________________________________________________________________
Prof Leonardo Castro de Oliveira – D.C.
_____________________________________________________________________
Cel R1 QEM Walter da Silva Prado – M.C.
Rio de Janeiro
2003
3
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, representado pelo Prof. Marcio Portes
Albuquerque, que disponibilizou o software Scion Image que serviu para realizar o tratamento
das imagens utilizadas no projeto.
Ao Prof. Felipe, meu orientador, que me acompanhou, procurando sanar minhas dúvidas e
direcionando as atividades a serem realizadas.
Ao 1o Ten QEM Mello, que me auxiliou na utilização do software Scion Image para o
tratamento das imagens.
4
SUMÁRIO:
LISTA DE ILUSTRAÇÕES............................................................................................................v
LISTA DE TABELAS....................................................................................................................vi
RESUMO.......................................................................................................................................vii
ABSTRACT..................................................................................................................................viii
1
INTRODUÇÃO........................................................................................................................1
1.1
Posicionamento do Trabalho...................................................................................................1
1.2
Objetivos do Trabalho.............................................................................................................1
2
MATERIAL UTILIZADO......................................................................................................2
3
ESTUDO DO CASO.................................................................................................................3
3.1 Teoria da Deriva Continental de Wegener...............................................................................4
3.2 Teoria da Tectônica de Placas..................................................................................................8
3.3 Divergências encontradas nuance as teorias principais..........................................................14
4 METODOLOGIA....................................................................................................................16
4.1 Pesquisa bibliográfica.............................................................................................................16
4.2 Escolha dos mapas..................................................................................................................17
4.3 Utilização dos softwares.........................................................................................................20
4.4 Aplicação da metodologia no cálculo comparativo das posições dos continentes nas regiões
de discrepâncias....................................................................................................................27
4 CONCLUSÕES.......................................................................................................................31
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................33
6 ANEXO A.................................................................................................................................35
5
7 – APÊNDICE A.........................................................................................................................36
8 – APÊNDICE B.........................................................................................................................37
6
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIG.3.1
Representação da contiguidade entre os litorais da América do Sul e da África,
empregada
como
uma
das
evidências
na
teoria
de
Wegener..........................................................................................................................5
FIG.3.2
Relevo
do
fundo
dos
oceanos,
em
modelagem
feita
do
sul
do
Atlântico.......................................................................................................................11
FIG.3.3
Representação das zonas de Benioff..............................................................................12
FIG.3.4 Ilustração do movimento de Placas Tectônicas causado por correntes de convecção do
Manto............................................................................................................................13
FIG.4.1 Continentes em projeção Ortográfica distorcida, em três diferentes períodos
geológicos.....................................................................................................................18
FIG.4.2 Continentes em projeção Cilíndrica Equatorial..............................................................19
FIG.4.3 Exemplos de mapas binarizados pelo software Scion Image..........................................21
FIG.4.4 Exemplo da sequência de obtenção da imagem resultante da operação média com os
níveis
de
cinza
dos
pixels
a
partir
de
duas
imagens
binarizadas.......................................................................................................................23
FIG.4.5 Exemplo de mapa resultante onde a correlação revelou discrepâncias na região de
representação da placa Indo-Australiana.........................................................................24
FIG.4.6 Reconstituição da Deriva da placa da Índia....................................................................27
7
FIG.4.7 Base escolhida como referência para o exemplo proposto (se for levada em consideração
apenas a discrepância encontrada na Placa da Índia)......................................................29
FIG.4.8 Base de referência não concluída....................................................................................29
FIG.4.9 Coposição das bases utilizadas para 50 milhões de anos, formando um dos modelos da
Deriva Continental...........................................................................................................30
8
LISTA DE TABELAS
TAB.4.1 Distâncias calculadas para o deslocamento da placa indiana com base nos mapas
representativos dos continentes há 50 milhões de anos................................................28
TAB.4.2 Velocidades calculadas para dois deslocamentos considerados....................................28
9
RESUMO
Este trabalho baseia-se na pesquisa do fenômeno da Deriva Continental. Seus objetivos
são a realização de uma pesquisa histórica do fenômeno e o fornecimento de bases cartográficas
para a composição de um modelo animado da Terra (em escala e projeção), com escala de tempo,
mostrando o deslocamento das placas tectônicas e a constituição das massas continentais, desde o
período da Pangea até a atualidade. Neste contexto, foi necessário buscar bases cartográficas em
escala semelhante, principalmente por meio da Internet, em quantidade que fornecesse etapas da
localização de cada continente ao longo do tempo. Em seguida, foi feita uma seleção dos mapas,
de modo a trabalhar com aqueles que, além de serem mais homogêneos, mais se adequassem às
propostas da pesquisa. Por fim, os mapas selecionados foram ordenados por período geológico e
processados no software Scion Image, de modo a exibir a região de interseção entre as imagens,
com o propósito de ajustar os modelos a um conjunto cujos erros de representação fossem
minimizados. Simultaneamente, foram relatados e documentados fatos históricos e teorias que
fundamentassem as realizações práticas do trabalho, principalmente por meio de pesquisas na
Internet em endereços relacionados ao fenômeno considerado. Assim, como resultado, foi
construído um conjunto de mapas, que será a primeira base para o modelo quadro-a-quadro de
animação e sua respectiva fundamentação teórica. O modelo criado deverá permitir a agregação
de temas como vegetação, clima, biodiversidade entre outros, para estudos em outras áreas do
conhecimento.
10
ABSTRACT
This work is based on the research of the phenomena of the Continental Drift. It’s
objectives are the realization of a historical research of the phenomena and to supply of
cartographics bases for composition of an livened up model of the Earth (in scale and projection),
with time scale, showing the displacement of the tectonics plates at the constitution of the
continental masses, since Pangea’s age until the present time. In this context, it was necessary to
search cartographics bases in similar scale, mainly by means of the Internet, in amount that
supplied stages of localization of each continent altrough the time. After, the maps was selected,
in order to work with that, beyound to be homogeneous, more proposals of the research were
adjusted. Finally, the selected maps had been commanded by geological periods and processed in
the Scion Image software, in order to show the area’s intersection between the images, with the
propose to adjust the models to a set whose
representation’s errors were minimized.
Simultaneously, it had been told and registered historics facts and theories that estabilish the
usage realizations of the work, mainly by means of research in the Internet in related sites to the
considered phenomena. Thus, as resulted, was made a set of maps, that will be the first base for
the model picture-the-picture animation and its respective theoric fundamentation. The model
bred must to allow agregation of subjects as vegetation, climate, biodiversity among others, for
studies in others areas of the knowedge.
11
1 INTRODUÇÃO
1.1 POSICIONAMENTO DO TRABALHO
Na linha de pesquisa de Revisão Histórica de Geodésia e Cartografia do Instituto Militar
de Engenharia, o icentivo inicial para se propor o trabalho foi dado pelo projeto conjunto do
Instituto Militar de Engenharia com a Fundação Oswaldo Cruz a na área de Paleoparasitologia,
sobre a migração, para o Brasil, do agente vetor da doença de Chagas, o Barbeiro, ao longo do
tempo.
Então foi proposto estudar o fenômeno da Deriva Continental com a finalidade de
fornecer uma base de informações para reconstituir disposição dos continentes na época do início
da evolução do inseto e poder determinar a origem geográfica mais provável.
1.2 OBJETIVOS DO TRABALHO
O presente trabalho tem por objetivos:
•
Realizar uma pesquisa histórica sobre a evolução da forma e disposição das massas
terrestres na constituição dos continentes atuais;
•
Fornecer bases cartográficas para a implementação de um modelo de animação da
Deriva Continental, que pode ser utilizado como suporte para estudos nas áreas de
climatologia, geologia, botânica, e outras áreas do conhecimento que necessitam de
embasamentos históricos nas pesquisas.
12
2 MATERIAL UTILIZADO
Para a realização de pesquisa, os recursos computacionais disponíveis foram:
•Computador PentiumIII 600Mhz (256Mb RAM, HD 20 Gb, Windows 98 SE);
•Software Scion Image (Laboratório de sistemas do CBPF);
•Software Adobe Photoshop 7.0 (versão trial - Internet);
•Software Map Viewer 4.0 (Fonte: Laboratório de Cartografia da UFRJ);
•Impressora HP 3820;
•Internet.
13
3 ESTUDO DO CASO
A idéia básica da deriva continental, hoje mais propriamente denominada Teoria das
Placas Tectônicas, é que os continentes se deslocam na superfície do globo terrestre sobre o
manto superior. Assim, a posição atual dos continentes ou porções de continentes não
corresponde à sua posição no passado e não corresponde à sua posição no futuro (Zoo, 2003).
O fenômeno da evolução dos continentes foi alvo de várias idéias especulativas desde o
século XVI, quando o fabricante holandês Abraham Ortelius conjeturou as primeiras teorias.
Ortelius sugeriu que as Américas foram fragmentadas e afastadas da Europa e da África por
terremotos e inundações e, além disso, postulou que os vestígios da ruptura revelam-se caso
alguém observar, em um mapa múndi, os litorais dos três continentes. A idéia de Ortelius, bem
como as primeiras teorias a respeito da Deriva Continental, ficaram sem continuidade durante um
grande espaço de tempo, só sendo retomadas no século dezenove. Estudos iniciais sobre a
movimentação dos continentes surgiram no mesmo século, quando A. Snider-Pelligrini, em 1858,
publicou um mapa unindo os continentes da África e da América do Sul (Brown & Gibson, 1983;
Salgado-Labouriau, 1994). No entanto, algumas noções sobre complementaridade do perfil da
América do Sul e da África já haviam surgido com alguns mapas mais detalhados depois das
grandes navegações. Entretanto, foi no início do século XX que o estudo do fenômeno teve
caráter científico. Em 1910, o geólogo americano Taylor publicou uma teoria sobre a formação
das cadeias de montanhas relacionando-a com a movimentação dos continentes (Domingos,
2003).
No contexto de todos os estudos relacionados com a evolução dos continentes, e apesar
das teorias relacionadas anteriormente, duas correntes prevaleceram como definitivas do
conhecimento sobre o fenômeno, que são: Teoria da Deriva Continental, proposta por Alfred
Wegener, e a Teoria das Placas Tectônicas, sendo esta última a mais aceita na atualidade. A
seguir constam as descrições de cada uma das duas principais teorias.
14
3.1 TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL DE WEGENER
O autor dessa teoria, chamada de "Deriva Continental", o alemão Alfred Lothar Wegener,
nasceu em Berlim em 1º de novembro de 1880. Filho de um diretor de orfanato, doutorou-se em
Astronomia pela Universidade de Berlim em 1905. Durante esse tempo, interessou-se por estudos
de Meteorologia e Geologia, cultivando sua resistência física com o objetivo de explorar o norte
da Groenlândia. Wegener realizou quatro expedições científicas àquele território, tendo sido
reconhecido como um especialista na área. Em 1908, passou a ministrar aulas no Instituto de
Física da Universidade de Marburgo, na Alemanha. Quatro anos depois, Wegener começou a
pesquisar a possibilidade da África e da América do Sul terem estado unidas no passado, após ler
um artigo de Paleontologia que apontava semelhanças em fósseis encontrados no Brasil e na
África Ocidental. Ele também observou a semelhança das linhas costeiras dos dois continentes.
Em fins do século 16, o cartógrafo holandês Abraham Ortelius já havia sugerido que o Oceano
Atlântico teria sido aberto, e os continentes separados, devido a fortes terremotos e enchentes
(Nass, 2002).
A figura 3.1 ilustra a configuração atual da América do Sul e da África, dispostos lado a
lado, a fim de confirmar a contigüidade entre a costa oriental da América e a costa ocidental da
África. Tal adequação foi um dos objetos de estudo de Wegener na busca de evidências que
comprovassem o fato de que todos os continentes atuais fossem unidos há milhões de anos em
um único supercontinente: a Pangéia.
15
FIG 3.1 - Representação da contiguidade entre os litorais da América do Sul e da África,
empregada como uma das evidências na teoria de Wegener (fonte: zoo, 1999)
Na figura 3.1 é possível verificar, de antemão, que a costa lesta da América do Sul e a
costa oeste da África possuem uma complementariedade bastante nítida ao ponto de se tornar
possível a visualização de continuidade de formações minerais (áreas preenchidas em cinzaclaro) e do relevo (áreas preenchidas em cinza-escuro).
Entretanto, as similaridades apresentadas não se restringem à América e à África.
Recortando-se um mapa-múndi e retirando dele os oceanos, percebe-se que a costa da América
do Norte se encaixa nos contornos ocidentais da Europa. O mesmo ocorre com outras partes do
mundo, como se fossem as peças de um enorme quebra-cabeça. Esse fato sugere a hipótese de
que os continentes, tal como conhecemos hoje, se originaram de um único supercontinente, a
Pangéia, que teria se rompido em várias partes numa determinada era geológica.
Essa hipótese, base da teoria de Wegener, tem a seu favor uma série de indícios,
sobretudo no fundo dos oceanos. Um deles reside na existência de sistemas contínuos de
cordilheiras e as hipóteses levantadas para explicar sua origem foram apenas um primeiro passo
para a resolução de um grande problema: quando e porque os continentes se separaram. As
principais evidências encontradas que comprovem este fato são:
16
•
cadeias montanhosas antigas de um continente possuem continuidade em outro, como o
que ocorre em cadeias na Argentina e na África do Sul. No momento em que se dispõe unidos
a América do Sul e a África, tal continuidade mostra-se bem definida (Tarcio, 2002);
•
estudos de paleoclimas, onde chegou-se à conclusão que as zonas climáticas variaram ao
longo dos períodos em que os continentes foram se movimentando. Como exemplo, pode-se
citar os indícios do fenômeno da Glaciação localizados na região da Índia e nos continentes
do hemisfério sul. Tais indícios sugerem que os blocos continentais estavam unidos naquela
época (Tarcio, 2002);
•
estudos de magnetismo, já que foi elaborada uma teoria de que os pólos variaram de
posição ao longo do tempo. Neste contexto, inclusive, foram descritas curvas que continham
pontos que davam a orientação do norte magnético, para cada continente, ao longo do tempo.
Se houvesse um movimento numa mesma direção, seria observado a invariabilidade do
sentido do norte magnético. Como foi verificado o contrário, concluiu-se que os continentes
moveram-se independentemente uns dos outros, ou seja, tiveram trajetórias distintas (Tarcio,
2002).
•
evidências de fósseis. A partir do desenvolvimento da Arqueologia, aconteceram buscas à
indícios de vida antiga em grande parte do planeta. Durante as pesquisas, foram verificadas
semelhanças de fósseis encontrados em continentes hoje distintos. Os indícios mostram que
populações de animais, principalmente os dinossauros, e a flora era a mesma no período de
vida dos seres analisados. Então reforçou-se a teoria de que as regiões geográficas
correspondentes também tinham uma mesma localização, ou seja, os continentes
considerados estiveram unidos. Além disso, outros estudos avançaram nesse sentido.
As conclusões mais importantes da teoria de Wegener foram:
• as rochas continentais são fundamentalmente diferentes, menos densas, mais afins e
menos magnetizadas do que aquelas do fundo do mar. Os blocos mais leves dos
continentes bóiam em uma camada viscosa do manto (Zoo, 2003);
•
os continentes estavam unidos em um único supercontinente, o Pangea, que dividiu-se em
placas menores que moveram-se flutuando no manto superior. A quebra do Pangea
começou no Mesozóico, mas a América do Norte ainda ficou conectada à Europa até o
Terciário ou ainda até o Quaternário (Zoo, 2003);
17
•
a quebra do Pangéia começou em um vale que gradualmente foi alargando-se em um
oceano. A distribuição dos maiores terremotos, regiões de vulcanismo ativo e elevação
está relacionada aos movimentos destas placas na crosta terrestre (sem ainda considerar a
existência de Placas Tectônicas) (Zoo, 2003);
•
os blocos continentais mantêm ainda seus limites iniciais, exceto nas regiões de elevação
de montanhas, de tal maneira que se fossem unidos, haveria similaridades em relação à
estratigrafia, fósseis, paleoclimas, etc. Estes padrões são inconsistentes com qualquer
explicação que assuma a posição fixa dos continentes e oceanos (Zoo, 2003);
•
estimativas da velocidade de movimentação dos continentes mostra que a Groenlândia
separou-se da Europa há apenas 50.000 a 100.000 anos atrás (Zoo, 2003).
Wegener continuou suas pesquisas sobre o assunto, até que, em 1915, enquanto servia ao
exército alemão durante a Primeira Guerra Mundial, publicou pela primeira vez o livro que
continha não somente a teoria da deriva continental, mas uma vasta coletânea de evidências
geológicas, paleontológicas e paleoclimáticas. Por exemplo, o fato de as formações rochosas de
ambos os lados do Atlântico apresentarem-se muito semelhantes em diversos aspectos, além de
conterem fósseis de seres que não poderiam ter atravessado o oceano ou surgido à mesma época
em locais tão distantes (Nass, 2002).
A publicação, em 1919, de uma segunda edição mais bem organizada provocou as
primeiras discussões na Europa, mas foi a tradução para o inglês, publicada três anos depois, que
levou a um rechaço à teoria. Isso porque, na Europa, já era aceita a hipótese de que alguma
espécie de ponte de terra emersa ligara, em tempos passados, América e África do mesmo modo
que o istmo do Panamá liga hoje as Américas do Sul e do Norte (Nass, 2002).
Já nos Estados Unidos, a maioria dos cientistas acreditava que os continentes e oceanos
mantinham suas configurações ao longo do tempo. Nesse contexto, que hoje se mostra
completamente equivocado, as nuances do relevo se deveriam ao resfriamento e conseqüente
contração do interior da Terra, tal qual uma fruta murcha e enrugada (Nass, 2002).
Os opositores de Wegener, em geral, acusavam-no de ser seletivo em relação à busca de
provas, mas os geofísicos foram os únicos a conseguir refutar algumas bases de sustentação da
teoria. Em seu livro, ele sugerira que o fundo dos oceanos seria composto de um material fluido,
sobre o qual a matéria rígida que forma os continentes flutuaria. Medições de ondas sísmicas
18
mostraram que o assoalho oceânico é rígido, e Wegener passou a ser acusado de charlatanismo.
Mais do que isso, Wegener não conseguiu propor um mecanismo para sua teoria. A grande
questão se referia a definir que forças seriam capazes de transportar tão grandes blocos, como os
continentes, a grandes distâncias. Ele elencou duas possibilidades: afastamento polar, devido ao
movimento de rotação da Terra, e empuxo gravitacional, relacionado com forças gravitacionais
do Sol e da Lua. Harold Jeffreys, astrônomo e geofísico inglês, fez alguns cálculos e verificou
que as forças necessárias para o movimento dos continentes era milhões de vezes maior que
aquelas citadas por Wegener, além de que, se estas forças fossem tão grande quanto o necessário,
os continentes se fragmentariam completamente (Nass, 2002).
Depois de ter sido abandonada na década de 1940, até mesmo por antigos defensores, a
teoria de Wegener foi retomada devido a novas descobertas na área da Geofísica. Entre elas,
percebeu-se que a crosta oceânica é delgada, jovem, possui cadeias de montanhas submersas
(chamadas dorsais) e que há um padrão de orientação magnética do material que compõe a
crosta, que varia de acordo com a distância das dorsais. (Revista eletrônica de ciências, 2003)
Após a morte de Wegener, na década de 1930, alguns grupos de cientistas começaram a
desenvolver novas idéias a respeito do fenômeno analisado por ele. Após as décadas de 1940 e
1950 houveram avanços nos estudos paleontológicos e de sismos e, associado às inovações
tecnológicas relacionadas aos instrumentos medidores do campo magnético, a nova teoria
começou a ganhar força. Denominada Teoria das Placas Tectônicas, como será analisada a
seguir, foi quase que como uma continuação das idéias de Wegener, porém apresentando todos os
embasamentos que explicassem aquilo que gerou grande polêmica em torno do que Wegener
propôs: as forças que geraram o movimento dos continentes.
3.2 TEORIA DA TECTÔNICA DE PLACAS
A Tectônica de Placas provou ser tão importante para as ciências da Terra como a
descoberta da estrutura do átomo foi para a Física e Química, assim como a Teoria da Evolução
foi para as Ciências da Vida. Embora, atualmente, a teoria da Tectônica de Placas seja aceita pela
comunidade científica, existem várias vertentes da teoria que continuam a ser debatidas
(Domingos, 2003).
19
Em termos geológicos, uma Placa Tectônica pode ser comparada, de modo bastante
empírico, a uma "grande laje", formada por rochas rígidas. O termo tectônica vem da raiz grega
TECTO, que significa construir. Unind-a com a palavra PLACAS, passamos a ter tectônica de
placas, o sendo que a superfície da terra construída por placas. A teoria da tectónica de placas
propõe que a camada superficial da terra (litosfera) está fragmentada numa meia dúzia de placas
maiores, e algumas outras menores, que estão em movimento relativo umas em conexão com as
outras, enquanto assentam sobre uma camada estrutural mais quente, menos rígida e mais móvel
(astenosfera). A tectônica de placas é um conceito científico relativamente recente, introduzido
há cerca de 40 anos, que revolucionou os conceitos associados à compreensão do planeta
dinâmico em cima do qual a humanidade vive. A teoria globaliza o estudo da terra recorrendo a
muitos dos domínios das Ciências da Terra, desde a Paleontologia (o estudo dos fósseis) à
Sismologia (o estudo dos terremotos). Forneceu explicações às perguntas sobre as quais os
cientistas especularam durante séculos, tais como: a razão pela qual os terremotos e as erupções
vulcânicas ocorrem em áreas muito específicas do globo terrestre, e como as grandes montanhas
como os Alpes e os Himalaias se formaram (Domingos, 2003).
A Tectónica de Placas é aceita atualmente de forma quase universal no meio da
comunidade científica, sendo que os seus mecanismos são plausíveis e contêm várias
demonstrações. Entretanto, muitos detalhes dos mecanismos carecem de comprovações, e
algumas teorias que envolvem vários detalhes da tectônica de placas geraram polêmica entre
pesquisadores. A seguir aparece uma análise de como a teoria da Tectônica de Placas se
sustentou, nos seus dois tópicos principais:
3.2.1 EXPANSÃO DOS OCEANOS
Aproximadamente dois terços da superfície da terra encontram-se abaixo dos oceanos.
Antes do século 19, as profundidades dos oceanos eram matéria de pura especulação, e a maioria
das pessoas pensava que o fundo dos oceanos era relativamente liso e sem quaisquer aspectos
relevantes. A exploração oceânica, durante os tempos seguintes, melhorou profundamente o
conhecimento a respeito dos fundos dos oceanos e a sua expansão. É de conhecimento, nos dias
atuais, que a maioria dos processos geológicos que ocorrem na terra estão ligados, diretamente ou
indiretamente, à dinâmica dos fundos oceânicos. (Domingos, 2003)
20
Em 1947, os sismologistas que se encontravam no navio de pesquisa Atlantis, dos Estados
Unidos, descobriram que a camada de sedimento no fundo do Oceano Atlântico era muito mais
fina do que pensavam inicialmente. Os cientistas acreditavam que os oceanos existiam, pelo
menos, há 4 bilhões de anos, logo a camada de sedimento deveria ser muito espessa. Então a
questão era saber por que havia tão pouca acumulação de sedimento e de restos e fragmentos
sedimentares no fundo dos oceanos. A resposta a esta e outras perguntas, que surgiram após uma
exploração mais pormenorizada e avançada, provaria ser vital para o surgimento do conceito de
tectônica de placas (Domingos, 2003).
No início da década de 50, os cientistas, usando instrumentos de medida do magnetismo
(magnetômetros), começaram a reconhecer variações magnéticas ímpares através do fundo dos
oceanos. Esta descoberta, embora inesperada, não foi inteiramente surpreendente porque se sabia
que o basalto (rocha vulcânica rica em ferro e que faz parte dos fundos dos oceanos) contêm um
mineral fortemente magnético (magnetita), que pode localmente proporcionar distorção das
leituras da bússola. Sabendo que a presença da magnetita dá ao basalto propriedades magnéticas
mensuráveis, estas variações magnéticas, recentemente descobertas, forneceram novos meios
para o estudo dos fundos dos oceanos profundos. A figura 3.2 exibe uma ilustração sobre o relevo
do fundo dos oceanos (Domingos, 2003).
21
FIG 3.2 - Relevo do fundo dos oceanos, em modelagem feita do sul do Atlântico
(fonte: Domingos, 2003)
Na Figura 3.2, o azul corresponde às regiões mais baixas enquanto que, do verde
passando pelo amarelo até o castanho avermelhado, corresponde às regiões elevadas
(montanhas).
3.2.2 ATIVIDADES SÍSMICAS
Durante o século 20, os cientistas chegaram à conclusão que os sismos (tremores de terra)
tendem a se concentrar em determinadas áreas, ao longo das fossas e das cristas oceânicas. Os
sismologistas começaram a identificar diversas zonas proeminentes dos tremores de terra. Estas
zonas tornaram-se, mais tarde, conhecidas como zonas de Wadati-Benioff, ou simplesmente
zonas de Benioff. Os dados permitiram que os sismologistas traçassem com precisão as zonas de
concentração dos sismos de todo o planeta Terra, como é ilustrado na figura 3.3.
22
FIG 3.3 - Representação das zonas de Benioff
(fonte: Domingos, 2003)
Entretanto, uma das explicações que a teoria da Tectônica de Placas procurou
fundamentar corresponde ao significado da relação entre a existência de terremotos e as
formações fossas e cristas oceânicas. O reconhecimento de tal associação ajudou a confirmar a
hipótese da expansão-consumo da crosta oceânica, localizando as regiões do planeta onde o
cientista americano Hess tinha previsto que a crosta oceânica era gerada ao longo das cristas e as
regiões onde a litosfera se afunda para dentro do manto (abaixo das fossas). Em tais regiões, que
constituem as zonas de Benioff, ocorre geração e liberação de quantidades de energia muito
elevadas (Domingos, 2003).
Os cientistas têm, atualmente, uma compreensão razoável de como as placas se movem, e
de como tais movimentos se relacionam com a actividade sísmica. Grande parte do movimento
ocorre ao longo das zonas estreitas entre placas, onde os resultados das forças tectônicas são mais
que evidentes, assim como pode ser evidenciado na figura 3.4.
23
FIG 3.4 - Ilustração do movimento de Placas Tectônicas causado por correntes de convecção do
Manto (fonte: Domingos, 2003)
Como pode ser visualizado na figura 3.4, as correntes de convecção provocadas pelo
aquecimento radioativo do Manto geraram as forças responsáveis pelo movimento das placas. Tal
fato pode ser comparado, empiricamente, ao movimento de um pacote de chá provocado pela
ebulição da água. O transporte de matéria produz atrito com os objetos adjascentes e, associada à
pressão produzida pelo calor, aparecem forças capazes de provocar o movimento deste objeto.
Outra constatação conduzida pela teoria foi a relação entre a pressão gerada pelo manto sobre a
parte inferior da litosfera e a erupção dos vulcões.
A maior parte dos vulcões que surgem no interior das placas são criados por pontos de
erupção, fontes fixas de material vulcânico (magma) que se erguem das profundezas do manto.
Uma das consequências das erupções é a formação de ilhas vulcânicas, como o Havai, que são
denominados pontos quentes. A maior parte dos grandes vulcões ativos no interior das placas
apresenta um rastro de vulcões extintos cada vez mais antigos, que assinala o percurso da placa
litosférica sobre o ponto de erupção. Os pontos quentes parecem ter origem a grande
profundidade, talvez até nos limites entre o núcleo e o manto; muitos deles estão ativos há muito
tempo. Os vulcões mais antigos originados pelo ponto havaiano têm idades próximas de 80
milhões de anos (Domingos, 2003).
Existem também os limites divergentes, que ocorrem ao longo das placas que estão em
movimento de separação (afastamento; divergente) onde a nova crosta é criada pelo magma que
se eleva do manto. De acordo com a figura 4, o fenômeno assemelha-se a duas "correias"
24
gigantes transportadoras, semelhantes a tapetes rolantes, interagindo e movendo-se, lentamente,
em sentidos opostos, e transportando a crosta oceânica recentemente formada a partir da crista
oceânica. Talvez, hoje em dia, os limites divergentes melhor conhecidos sejam os da crista
oceânica Médio-Atlântica (Meso-Atlântica). Esta grande montanha submersa, estende-se desde o
Oceano Árctico até ao extremo sul de África. A velocidade de expansão (afastamento) das placas
ao longo da crista oceânica Médio-Atlântica é de aproximadamente 2,5 centímetros por ano, ou
de 25 quilômetros num milhão de anos. Esta velocidade de expansão pode parecer lenta para os
padrões humanos, mas porque este processo teve a sua origem há cerca de 200 milhões de anos,
resultou num afastamento das placas da ordem de 5000 quilômetros. A expansão do fundo
oceânico ao longo dos mesmos 200 milhões de anos fez com que o Oceano Atlântico crescesse a
partir de uma minúscula entrada de água entre os continentes da Europa, África e das Américas,
dando origem ao vasto oceano que hoje existe. (Tarcio,2002).
Extendendo-se essas constatações às outras regiões da superfície terrestre, os autores da
teoria da Tectônica de Placas conseguiram comprovar as relações causa-efeito que geraram a
dinâmica dos continentes, fato que ficou sem explicações durante a vigência da teoria de
Wegener. Assim, a nova teoria compilou os conceitos de Wegener e associou-os a fundamentos
e demonstrações que compuseram a solidez necessária para a aceitação, apesar de alguns
questionamentos já mencionados, da maioria absoluta dos cientistas.
3.2.3 DIVERGENCIAS ENCONTRADAS NUANCE ÀS DUAS TEORIAS PRINCIPAIS
Após a vingência das teorias de Wegener, uma das questões levantadas por cientistas
opositores consistia nas datações apresentadas por ele. Como pôde ser verificado anteriormente,
não existe distoância de contexto teórico entre a teoria de Wegener e a Tectônica de Placas. Pelo
contrário, a segunda utilizou-se dos argumentos da primeira, apenas seguindo uma outra linha de
raciocínio no que diz respeito ao embasamento usado na comprovação dos fatos. Neste sentido, a
Tectônica de Placas mostrou-se ser a teoria mais completa. Entretanto, tanto Wegener quanto
alguns cientistas em décadas subseqüentes sugeriram datações para certos acontecimentos
inseridos no âmbito do fenômeno da evolução dos continentes que foram e continuam sendo
objetos de divergências.
25
Um exemplo a ser considerado consiste no que ocorreu com a placa Indo-Australiana.
Através de pesquisas geofísicas, concluiu-se que a Índia desagregou-se do leste do continente
africano deslocando-se no sentido nordeste, processo que iniciou-se entre 90 e 80 milhões de
anos atrás, chocando-se com o continente asiático por volta de 55 a 53 milhões de anos, iniciando
a origem do Himalaia. Portanto, a velocidade de deslocamento foi rápida, em torno de 180 km
por milhão de anos(Alves, 2003).
De acordo com a análise do exemplo anterior, verifica-se que, para um deslocamento na
ordem de 180 Km por milhão de anos, acarretará de um total de 1.800 Km quando decorridos 10
milhões de anos. O valor observado, 1.800 Km, é consideravel até para as dimensões continentais
sendo que, se não for considerada na representação dos continentes na época, pode-se esperar
encontrar grande diferenças em mapas datados do mesmo período. Ou seja, quando os estudos
apontam para um período que varia de 80 a 90 milhões de anos atrás, é de se notar que os dados
revelam-se com pouca exatidão, já que essa diferença apresentada pode dar margem a mapas que,
apesar de retratarem a mesma época, são diferentes.
Tal fato ocorreu não só em relação à Índia, mas também foi verificado em outros
continentes, tais como na Oceania (Austrália e Nova Zelândia) e na América do Norte
(Groenlândia). Nos continentes restantes, como a África, onde o deslocamento das placas
acontece de forma mais lenta, não são encontradas discrepâncias consideráveis nas
representações.
26
4
METODOLOGIA
4.1 PESQUISA BIBLIOGRÁFICA
Inicialmente, as pesquisas foram direcionadas no sentido de se obter as bases cartográficas
necessárias, compostas de mapas mundi ou continentais, antigos ou não, detalhando a disposição
das terras emersas ao longo de toda a sua evolução, desde o supercontinente Pangéia até a
atualidade. As fontes de pesquisas tiveram como base endereços da Internet relacionados à
Cartografia antiga.
A utilização da Internet deveu-se principalmente à inexistência de material satisfatório dessa
espécie em outras fontes, tais como bibliotecas e museus, e da sua inacessibilidade quando de sua
existência. Além disso, a facilidade na aquisição e manipulação de informações e imagens através
da rede fez da mesma a principal fonte de dados para a pesquisa.
Após buscas minuciosas aos endereços relacionados, foi verificado que é grande a
quantidade de referências destinadas ao assunto tratado. Entretanto, poucas dessas referências
atenderam a todas as exigências requeridas para o projeto. Tal fato se deve à falta de bases
cartográficas, em mesma escala e projeção, compondo o mundo nas diversas etapas do seu
desenvolvimento. Assim, por exemplo, a maioria dos endereços pesquisados não dispunham de
mapas que mostrassem o mundo em ordem cronológica, como os continentes à 100 milhões de
anos, 60 milhões de anos, etc, em quantidade considerável que possibilitassem colocá-los lado-alado e compará-los.
Como o objetivo principal da pesquisa é fornecer bases cartográficas para um modelo de
animação, os mapas coletados por si só revelaram-se insuficientes para descrever integralmente
de que forma os continentes se separaram ao longo do período evolutivo. Um exemplo de
dificuldade encontrada consiste em que, quando se analisa dois mapas de épocas diferentes,
mesmo que com intervalos de tempo curtos em relação a todo o período geológico, é impossível
assegurar como ocorreu a Deriva Continental entre as duas datas. Apesar de se conhecer as etapas
inicial e final, a inexistência de um padrão para o deslocamento dos continentes impossibilita
determinar suas posições mais adequadas para qualquer época dentro do intervalo considerado.
Fez-se necessário, então, compor modelos aproximados, recorrendo-se a três aspectos:
27
•composição e tratamento das bases existentes de modo a reduzir eventuais erros existentes
no processo de elaboração dos mapas. Este processo, que será explicado detalhadamente no
item 4.3, consiste em operar com mapas superpostos, onde os píxels das imagens
correspondentes são somados, em relação aos seus níveis de cinza, e processados para a
obtenção dos valores médios dos mesmos. Nesta etapa, procurou-se trabalhar com os
mapas originais em preto e branco. Assim, é possível analisar quais aspectos se
representam semelhantes entre os mapas analisados, a fim de se obter uma base para cada
modelo. Para este fim foi utilizado o software Scion Image, da Scion Corporation e
disponibilizado pelo Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas;
•vetorização das bases tratadas através do software Map Viewer 4.0;
•adequação dos mapas resultantes em escala e projeção a fim de colocar todos os modelos na
mesma escala e na mesma projeção para que as informações a serem agregadas futuramente
possam ser referenciadas adequadamente. Nesta etapa procurou-se realizar a vetorização
por regiões e não no mapa como um todo. O motivo desta escolha apresentar-se-á a seguir.
Para o caso desta pesquisa, após realizadas as etapas mencionadas anteriormente, o resultado
esperado consitui de um primeiro conjunto de mapas que serão as bases para a realização dos
modelos intermediários e, posteriormente, para uma animação. A vetorização foi realizada nos
mapas que apresentaram as maiores diferenças com relação ao valor médio e, quanto aos demais,
foram indicados como proposta para a continuação do trabalho. As bases cartográficas que foram
vetorizadas representam um primeiro acervo de utilização para o modelo de animação.
4.2 ESCOLHA DOS MAPAS
Os mapas que detalham as etapas da evolução dos continentes possuem algumas distinções
nos endereços que os abordam. Devido a este fato, fez-se necessário separá-los em grupos, de
mesmas propriedades, com a finalidade de simplificar a escolha dos que serão utilizados para os
propósitos da pesquisa. A principal delas consiste no tipo de projeção cartográfica utilizada.
Alguns mapas coletados possuem projeção Ortográfica que, de acordo com a teoria das Projeções
Cartográficas, consiste da forma como a Terra é vista por um observador a uma distância
considerada infinita, exteriormente à mesma. Outros já apresentam a projeção cilíndrica
28
equatorial, que constitui na representação da Terra quando projetada sobre um cilindro tangente à
linha do Equador, e cuja característica preservada é a conformidade. Há outros também cuja
projeção se aproxima com a Equivalente de Hamer-Wagner onde equivalência significa
conformidade de área, ou seja, as áreas se mantém nas devidas proporções.
Entretanto, nos mapas ortográficos existem distorções em relação à própria representação,
como o alongamento na direção dos paralelos, dando uma noção de que a Terra é um elipsóide de
achatamento maior que o real. Tal distorção, entretanto, foi um artifício utilizado pelos autores
com a finalidade de permitir a visualização de todos os continentes em um mesmo plano. Assim,
torna-se mais fácil compreender a disposição das terras emersas nas diferentes eras geológicas.
Se não houvesse a distorção, só seria possível enxergar parte dos continentes, face à esfericidade
da superfície terrestre. As figuras 4.1 e 4.2 são dois exemplos de mapas nas projeções Ortográfica
e Cilíndrica Equatorial
:
FIG 4.1 - Continentes em projeção Ortográfica distorcida, em três diferentes períodos
geológico (fonte: klickeducação, 2003)
29
FIG 4.2 - Continentes em projeção Cilíndrica Equatorial
(fonte: bio2000, 2003)
Outra característica existente nos mapas da figura 4.1 é o pouco detalhamento no que diz
respeito à representação dos contornos dos continentes, face ao fato de que os mapas representam
grandes dimensões e que os objetivos da representação dispensam maior riqueza de detalhes. Na
realização da coleta de dados referentes aos mapas, grande parte dos mesmos possuíam pouco
detalhamento nos contornos dos continentes, assemelhando-se inclusive a uma figura “chapada”,
como se fossem os moldes de uma forma. Os autores não priorizaram o detalhamento dos mapas
em si, por serem empíricos, e sim sua representação no contexto da Deriva Continental. Essas
características fazem-se notar no primeiro exemplo, que foi um dos mapas escolhidos. Já no
mapa da figura 4.2 notam-se as setas desenhadas nas regiões de representação das placas
tectônicas. Elas indicam as direções dos movimentos dos blocos que compõem a Crosta terrestre
na atualidade. Apesar de um detalhamento melhor, o mesmo não foi escolhido nas etapas
seguintes, função da projeção cartográfica utilizada que, além de não corresponder ao encontrado
na maioria dos mapas pesquisados, dificulta sua utilização para os objetivos da pesquisa. Assim,
o mesmo se mostrou apenas como uma fonte complementar de informações.
É importante ressaltar que os mapas foram construídos empiricamente, devido ao fato de se
tratar do mapeamento relativo aos continentes desde centenas de milhões de anos atrás, e que os
primeiros recursos tecnológicos para mapeamento foram desenvolvidos a partir do ano 237, com
os chineses (apesar de que o mapa mais antigo já registrado data de 6000 antes de Cristo).
30
Portanto, os autores buscaram outras fontes de dados que fundamentassem a escolha das
características das suas
representações, tais como evidências fósseis, análises do campo
magnético, paleoclimas e na justaposição dos atuais continentes, como ocorre entre a costa oeste
da África e a costa leste da América do Sul.
Assim, os modelos compostos não são fiéis totalmente à realidade, já que existem
diversas influências no que diz respeito aos resultados esperados das evidências relacionadas
acima. Um exemplo está no magnetismo, onde freqüentes mudanças na distribuição de massas no
interior da Terra provocam pequenas, mas consideráveis variações na magnitude dos campos
medidos. Entretanto, as aproximações realizadas são toleráveis de acordo com os propósitos dos
mapas e, conseqüentemente, não há perda de informações que afetem estudos históricos do
fenômeno da Deriva Continental. Para este projeto, os primeiros mapas não exigiram muita
precisão. Com os avanços na tecnologia dos instrumentos medidores do campo magnético e,
associado a estudos referentes ao seu comportamento temporal, as evidências em torno das idéias
de Wegener, não antes aceitas, passaram a ter maior confiabilidade mediante estas aplicações à
Tectônica de Placas.
4.3 UTILIZAÇÃO DOS SOFTWARES
As bases cartográficas consideradas mais adequadas para os propósitos da pesquisa foram
armazenadas em arquivos nos formatos jpeg e bmp, de tal forma que pudessem ser aceitos na
importação dentro dos softwares manipuladores de imagens utilizados. Os mapas originais, em
seguida, foram exportados para o Software Adobe Photoshop 7.0 para um primeiro tratamento,
como será explicado abaixo:
•
o primeiro passo consiste em “limpar o mapa”, ou seja, selecionar os objetos que não
sejam relacionados com os continentes e elimina-los dos mapas, a partir da ferramenta
Magic Wand Tool do software Adobe Photoshop. Uma vez o mapa importado, quer na
extensão bmp ou jpeg, essa ferramenta permite selecionar, a partir de determinada área
da imagem, todos os píxels com o mesmo nível de cores da área selecionada pelo usuário.
Assim, por exemplo, se o mapa tiver os oceanos representados em azul e os continentes
em sépia, uma vez selecionado qualquer região oceânica, todo o oceano é
automaticamente selecionado até atingir as fronteiras com os continentes, onde ocorre
31
uma descontinuidade de cores. Em seguida, basta acionar o comando delete do teclado
que a área relacionada é completamente eliminada. Após sucessivas repetições deste
procedimento, cada mapa original resultou num correspondente onde só os continentes
estavam representados. O restante ficou como um se fosse um fundo branco. Então foi
criado um pano de fundo (Background) e adicionado ao layer (camada) referente à
imagem;
•
em seguida selecionou-se toda a imagem considerada e converteu-a em escala de cinza
através do comando de menu Image – Mode. Então selecionou-se toda a imagem
representada, ou seja, os continentes e coloriu-se de preto através da ferramenta Slice
Tool. Este procedimento se justifica pelo fato de que, para uma imagem usual de 8 bits,
existem 256 níveis de tonalidade para cada cor primária (azul, verde ou vermelho) para
um píxel colorido ou 256 níveis de cinza para uma imagem em escala de cinza. Esta
ação, além de proporcionar compactação do arquivo, visou simplificar o posterior uso do
software Scion Image pois, uma vez definido como preto e branco, os píxels da imagem
só poderão ter dois valores em termo de nível de cores (zero para o preto e 255 para o
branco). Assim, as operações de soma e divisão dos valores relativos a cada pível
produzirão resultados mais visíveis, já que a média entre o nível 0 e o 255 corresponde ao
cinza de valor 127, que contrasta consideravelmente com as outras cores. Portanto,
elimina-se as ambigüidades e a visualização dos resultados são ressaltados, possibilitando
melhor visualização na hora da vetorização. Na figura 4.3 constam dois dos mapas
tratados pelo método descrito acima;
FIG 4.3 - Exemplos de mapas binarizados pelo software Scion Image
32
Logo depois, os mapas resultantes foram gravados no formato bmp e inseridos num diretório
criado cujo nome é Períodos_Geológicos, nomeado com o intuito de facilitar posteriores
consultas. Então o diretório das imagens foi armazenado num Zip Drive, já que o espaço de
memória utilizado, 27 Mb, era superior à capacidade de um disquete.
O material foi conduzido para o laboratório de Sistemas do CBPF (Centro Brasileiro de
Pesquisas Físicas) para a posterior etapa. No local, os arquivos foram transferidos para um
computador onde estava instalado o software Scion. Então os arquivos foram abertos no
programa de acordo com a data relacionada. Neste caso, data significa a ordem cronológica com
que os mapas foram organizados como, por exemplo, os mapas correspondentes ao mundo há
200 milhões de anos aparece antes daqueles que retratam os continentes há 50 milhões de anos.
No grupo das imagens, dentro do diretório carregado, constam dois de cada período em média.
Os mapas, como por exemplo, 14MA_Fig1 e 14MA_Fig2, convenientemente nomeados assim,
foram carregados na área de trabalho para utilização nas operações. Através do comando de menu
Process – Image Math e foram inseridos os parâmetros 0.5 (no primeiro campo da janela de
personalização) e 0 (segundo campo). O parâmetro 0.5 significa que, no campo correspondente,
divide-se por dois o resultado da operação de soma, que se faz enunciando os nomes dos arquivos
nos dois primeiros campos. O zero significa que não se soma nenhum valor ao resultado, ou seja,
o valor médio é o que fica na saída do programa sem nenhuma alteração. Terminado o processo,
a imagem ficou com o aspecto definido na figura 4.4:
33
FIG 4.4 – Exemplo da seguência de obtenção da imagem resultante da operação média com os
níveis de cinza dos pixels a partir de duas imagens binarizadas
Com relação à figura 4.4, o fato de aparecer a cor verde significa que foi feito um
processamento além da obtenção das médias. Originalmente, o campo correspondente é cinza
claro e, o fundo, branco quando a imagem está inicialmente no modo de três cores. Contudo, o
software permite converter para o modo de até vinte cores através de suas palhetas de atributos
do seu banco de dados. Assim, fica mais simples realçar determinado atributo quando necessário,
de acordo com os propósitos da utilização. É um recurso semelhante ao processamento de
imagens com a utilização de filtros.
34
Como pode ser verificado, o verde representa a soma (união) e o preto representa o valor
médio (interseção) entre os píxels. Durante a utilização do Scion, alguns resultados encontrados
causaram surpresas, que posteriormente promoveram um certo aprofundamento da pesquisa no
que diz respeito ao estudo teórico. Antes da realização deste procedimento era esperado verificar
poucas diferenças entre os modelos e que a média fosse muito próxima das imagens compostas.
Entretanto, os resultados mostraram-se diferentes das expectativas. Como pode ser verificado na
figura 7, existe certa correlação nos continentes África, Ásia e Antártida, além da Austrália.
Contudo, os continentes Americano e Europeu aparecem com consideráveis discrepâncias, o que
resulta de grandes descontinuidades. Como os mapas foram feitos empiricamente, pode-se
esperar que as diferenças sejam conseqüência da própria maneira com que construiram os mapas,
ou seja, um determinado autor pode ter representado os continentes exagerando as penínsulas e
ilhas, por exemplo, e o outro não. Essa hipótese valeu-se para alguns casos. Então, foi necessário
recorrer a um exemplo que evidencie de que as discrepâncias não eram meramente por processos
de mapeamento e sim relacionados às próprias teorias que fundamentam a Deriva Continental no
ponto de vista de cada pesquisador. Assim, após analisado cada grupo de mapas, foi verificada a
existência deste tipo de situação em pelo menos dois resultados. Como mostra a figura 4.5,
colhido de um dos resultados relacionados constante da data de duzentos milhões de anos,
algumas características realçaram as suspeitas levantadas. No caso, foram verificadas mais
acentuadas as diferenças antes analisadas.
FIG 4.5 - Exemplo de mapa resultante onde a correlação revelou discrepâncias na região de
representação da placa Indo-Australiana
35
Na figura 4.5 verifica-se que, apesar de uma certa adequação entre os continentes com
relação à média (em preto) e a soma (verde), a Índia mostra-se completamente distoante, tanto
que a média ficou bastante denegrida nesta região. Como consequência, as informações ficaram
prejudicadas em relação à respectiva região, impossibilitando posterior aproveitamento.
Como pode ser verificado, a magnitude da discrepância na região da Índia é acentuada de
modo a não satisfazer o processo de representação como justificativa. A explicação está, por
conseguinte, nas evidências históricas que fundamentaram as representações.
Após as operações descritas anteriormente, passou-se ao estágio de vetorização dos
mesmos, no Map Viewer, a fim de permitir a uniformização das escalas e projeções. O Map
Viewer consiste num software, da Golden Software Corporation, que trabalha com mapas e
imagens em geral, além de criar banco de dados de coordenadas de pontos da imagem, traçados
durante a vetorização. Entretanto, os recursos decisivos do programa no tocante à sua utilização
para o projeto estão na capacidade de reconhecimento de diversos formatos de imagens (jpeg, gif,
bmp, etc.), a possibilidade de converter arquivos do software em bitmap e a vetorização de
imagens matriciais. O reconhecimento de diversos formatos é importante, pois nem sempre são
disponibilizadas imagens em um único formato. Assim, não há a preocupação em não se
aproveitar um dado coletado unicamente por não ser aceito como fonte para o programa.
Também destaca-se o recurso de conversão para bitmap, pois nem sempre o usuário possui o
software usado no tratamento da imagem. Como o próprio Windows reconhece os arquivos bmp,
e não sendo tão importante a sua resolução, torna-se válida a conversão no Map Viewer. Por
último, destacam-se as próprias ferramentas de vetorização, que consiste de redesenhá-las em
camadas, de modo a permitir trabalhar-se com as mesmas desagrupadas. A principal vantagem
desse tratamento está na possibilidade de se alterar as propriedades de uma parte de um mapa,
importado como imagem, sem prejudicar o formato das demais partes. Por exemplo: conhecendose dois estágios da Deriva Continental e as direções dos deslocamentos das placas tectônicas, é
possível manipular cada camada como se fosse um base cartográfica particular e, por meio de
deslocamentos e rotações que o próprio software possibilita fazer, construir imagens
representativas de configurações intermediárias para os mapas utilizados.
Neste contexto desenvolveu-se o trabalho com o Map Viewer face à sua simplicidade. A
vetorização ocorreu da seguinte forma:
36
•
nas imagens resultantes das operações vetorizou-se inicialmente os continentes que
continham maior grau de adequação entre o valor médio e a soma. Neste contexto, os
continentes africano e asiático e a Antártida foram os primeiros a serem vetorizados. Este
método variou um pouco de modelo a modelo mas, no geral, procurou-se seguir esta
rotina. Após definidos os limites, preencheu-se as áreas internas de laranja. A cor
utilizada é uma mera convenção pois, adiante, o que interessa são as definições da
diferença entre os métodos adotados;
•
por conseguinte, passou-se para as regiões antes não definidas completamente, como as
Américas e a Europa. Como se tratava da construção de um primeiro modelo e, sendo
passível de alterações futuras, utilizou-se um dos mapas originais, de preferência o mais
detalhado, para ser a base da vetorização das regiões consideradas;
•
por último, passou-se para as regiões mais divergentes, que eram a Índia e a Austrália.
Antes de realizar os procedimentos, foi necessário consultar as evidências históricas
propostas pelas diferentes teorias e definir aquela a ser considerada mais adequada para
seguir como base para os dados tratados. Esse tipo de escolha pressupõe já uma crítica às
teorias vingentes sobre a Deriva Continental e a formulação de uma posição acerca
daquele que se tratar de uma teoria mais correta ou com menos margem a divergências.
Pelo fato de se tratar de um estudo complexo e aprofundado, pois eventuais equívocos
poderiam prejudicar a sustentabilidade da presente pesquisa, buscou-se não apresentar
seus resultados prontamente. Quer dizer que, nos mapas finais, ou deixou-se de
representar os continentes considerados ou mesmo o fez, entretanto, preenchendo com
outra cor. Mediante uma legenda adequada, procurou-se informar claramente que as
delimitações feitas com a cor diferente do padrão correspondiam a informações incertas,
ou seja, sujeitas a modificações futuras.
37
4.4 APLICAÇÃO DA METODOLOGIA NO CÁLCULO COMPARATIVO DAS
POSIÇÕES DOS CONTINENTES NAS REGIÕES DE DISCREPÂNCIA
Os mapas que obtiveram os resultados mais distoantes, em relação à operação média,
foram os que passaram pelas análises necessárias para a composição dos modelos a serem
empregados
na
animação,
pois
apresentavam
ambigüidades
nas
representações
e,
conseqüentemente, exigiam adequações para um número maior de diferenças encontradas. A
Figura 4.6 exibe um trecho de um mapa múndi, onde foi realizada a reconstituição das posições
da Índia com base nos mapas coletados relativos ao período de 50 milhões de anos atrás e a sua
respectiva posição na época em que a placa correspondente se desprendeu do sudeste da África,
há cerca de 85 milhões de anos:
3
2
1
FIG 4.6 – Reconstituição da Deriva da placa da Índia
A finalidade da reconstituição foi verificar se a posição mais adequada da Índia, para 50
milhões de anos atrás, está retratada na posição 2 ou 3 da figura. Inicialmente foi calculado o
deslocamento aproximado, em linha reta, de um ponto da região de interesse entre as posições 1
(posição na época do descolamento da África) e a posição 2 ou a 3, através da medição co
comprimento da linha traçada através das ferramentas de trabalho do Map Viewer e levando-se
em consideração a escala do mapa, que foi fornecida pelo próprio software por se tratar de mapa
38
base do programa. Os resultados encontrados, para este procedimento, podem ser verificados na
tabela 4.1
LINHA
DIMENSÃO APROXIMADA(Km)
5700
4000
TAB 4.1 – Distâncias calculadas para o deslocamento da placa indiana com base nos mapas
representativos dos continentes há 50 milhões de anos
A aproximação dos resultados é possível devido ao fato de que os mesmos foram
aplicados em uma análise qualitativa das posições da placa para os mapas originais considerados.
Em seguida os valores foram utilizados no cálculo das velocidades da placa nas duas situações
consideradas, sendo que os resultados podem ser visualizados na Tabela 4.2. Tendo-se como
referência o valor de 16 cm por ano para a taxa de deslocamento da placa da Índia com bases em
estudos geofísicos (Zoo, 2003), foi realizada uma análise a fim de verificar que base estava mais
adequada em relação às disposições dos continentes na época.
Posição origem
Posição destino
Distância percorrida
Velocidade de
deslocamento
1
2
4000
11,3 cm / ano
1
3
5700
16,37 cm / ano
TAB 4.2 – Velocidades calculadas para dois deslocamentos considerados
De acordo com os resultados verificados na Tabela 4.2, foi observado que o segundo
resultado obtido, 16,37 cm / ano, está mais próximo dos 16 cm / ano do que o primeiro valor.
Portanto, a análise revelou que a base cartográfica relacionada com a posição 3 está mais de
acordo com as constatações científicas das velocidades das placas. O mapa considerado pode ser
visualizado na figura 4.7
39
FIG 4.7 – Base escolhida como referência para o exemplo proposto (se for levada em
consideração apenas a discrepância encontrada na Placa da Índia)
Em seguida, a metodoloia foi aplicada para os demais continentes de modo que, a cada
novo continente testado, o mesmo era incorporado à base vetorial do modelo aceito como final.
Depois de vetorizada, a imagem foi classificada de acordo com as regiões submetidas à análise,
de acordo com o exemplo da figura 4.8:
FIG 4.8 – Base de referência não concluída
40
Na Figura 4.8, as regiões em azul representam os continentes já submetidos aos testes e,
conseqüentemente, não passíveis de modificações. As regiões em laranja representam os
continentes não testados sendo que, dependendo dos resultados das análises, poderão ser
modificados ou não.
Após realizados os testes para o mapa como um todo, a base resultante vetorizada, no
exemplo proposto, consiste no mapa da Figura 4.9:
FIG 4.9 – Composição das bases utilizadas para 50 milhões de anos, formando um dos modelos
da Deriva Continental
41
5 CONCLUSÕES
Nos dias atuais, a teoria das Placas Tectônicas é a mais aceita. Entretanto, as
representações utilizadas por diferentes autores revelam diferenças consideráveis na posição de
alguns continentes ou ilhas, como puderam ser vistas nos ítens relacinados à parte prática desta
pesquisa. Apesar de estarem apoiados no mesmo embasamento teórico (teoria da Tectônica de
Placas), detalhes inclusive a respeito da velocidade e da direção do movimento de algumas
placas, principalmente a Indo-australiana, geraram alguns resultados discrepantes em relação às
suas posições para cada mapa. Como foi mencionado no relato teórico, este fato influenciou os
resultados do processamento das imagens através do Scion. Assim, se existe diferenças de
datações referentes à posição da Índia, por exemplo, é natural que suas representações aparecerão
discrepantes ao ponto de originar uma degeneração quase completa da região de interseção, como
foi constatada nos mapas obtidos.
Outro fator observado no decorrer da prática foi a dificuldade em sugerir qual mapa mais
se adequa ao modelo para a Deriva
Durante esta pesquisa procurou-se ajustar as representações empregadas aceitando o fato
de existir erros nas representações relativas às bases cartográficas originais. No entanto, qualquer
erro existente nas bases cartográficas originais ficam, no mínimo, reduzidas das maiores
amplitudes de ocorrência. Como as discrepâncias de datações existem não só entre as idéias de
Wegener e de alguns outros autores, mas entre os próprios autores, o critério para as operações
realizadas com os mapas se justificam em não atribuir uma ou outra teoria como verdade e seguila. Procurou-se então, através da operação média, distribuir os erros que porventura aconteçam e
estabelecer uma nova representação, independente das teorias, e que apenas formule dados
capazes de contribuir para a implementação de uma animação para referenciar estudos de outras
áreas do conhecimento científico e proporcionar agregação de temas.
Os resultados da média mostraram-se mais eficazes como indicativo da existência das
discrepâncias e suas respectivas localizações. Então operação foi considerada como uma nova
metodologia a ser empregada para estabelecer parâmetros de comparação entre as diferentes
teorias vingentes a respeito da evolução dos continentes, mediante implementação da animação
da Deriva a ser realizada na continuação desta pesquisa.
42
Por fim, os continentes considerados sem ambigüidade de representação foram
vetorizados primeiro e, em seguida, passou-se para as regiões ambíguas, onde foi adotado um de
cada grupo de mapas originais como referência. Este processo não levou em consideração as
datações originais, e sim procurou não deixar as bases vetorizadas incompletas. Para este fim
foram informados, mediante legenda, os setores representados com incertezas. Assim, foram
dadas condições para que, em se estabelecendo novas evidências numa possível continuidade
para esta pesquisa, proporcionar apropriada atualização dos mapas gerados, que constam no
apêndice A.
43
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
•
SALGADO-LABORIAU, M.L. 1994. História ecológica da Terra. São Paulo, Ed. Edgard
Blücher Ltda, 307 p;
•
Brown, J.H. & A.C. Gibson 1983. Biogeography St. Louis C.V. Mosby Company, 643 p;
•
http://www.klickeducacao.com.br:8000/BV/LC/PA/lcpa07/lcpa07.htm;
•
Domingos, Luís: http://domingos.home.sapo.pt - última atualização em Mai 2003 e
capturada em Ago 2003;
•
Tarcio,Paulo: http://geocities.yahoo.com.br/geologo98/deriva.html- última atualização em
Out 2002 e capturada em Mar 2003;
•
Nass, Daniel P: Revistaeletrônica de ciências,
http://www.cdcc.sc.usp.br/ciencia/artigos/wegener.html-última atualização em Jul 2003 e
capturada em Jul 2003;
•
Alves, Felipe http://www.portalterritorio.hpg.ig.com.br/Territorio/continentes.htm- última
atualização em Fev 2003 e capturada em Mai 2003;
•
http://www.klickeducacao.com.br:8000/BV/LC/PA/lcpa07/lcpa07.htm;
•
http://www.bio2000.hpg.ig.com.br/deriva_continental.htm;
•
zoo.bio.ufpr.br/diptera/bz023/aula_%206_7_teorica.htm;
•
http://geocities.yahoo.com.br/geologo98/deriva.html;
•
http://intermega.com.br/cienciaonline/2003/janeiro/curiosidade/curiosidade.html;
•
http://www.fortunecity.com/campus/biology/752/biog3.htm.;
44
•
http://www.portalterritorio.hpg.ig.com.br/Territorio/continentes.htm;
•
Scotese, Christopher R. http://www.scotese.com/earth.htm.
45
ANEXO A
Exemplos de mapas da Deriva Continental coletados da Internet
Mapa 1
Mapa 2
Mapa 3
Mapa 4
Mapa 1 (180 milhões de anos atrás): http://domingos.home.sapo.pt
Mapa 2 (200 milhões de anos atrás): http://icarito.tercera.cl/enc_virtual/geo_uni/continentes
Mapa 3 (50 milhões de anos atrás): http://www.scotese.com/earth.htm.
Mapa 4 (atualidade): http://www.rau.edu.uy/uruguay/historia/deriva.htm
46
APÊNDICE A
Exemplos de mapas resultantes do processamento no software Scion Image
Mapa 1
Mapa 2
Mapa 3
Mapa 4
Mapa 1: 14 milhões de anos
Mapa 2: 50 milhões de anos
Mapa 3: 190 milhões de anos
Mapa 4: 255 milhões de anos
47
APÊNDICE B
Mapas vetorizados no Map Viewer
Mapa 1
Mapa 2
Mapa 1: 50 milhões de anos
Mapa 2: 14 milhões de anos
48