A TERRA VISTA COMO UM SISTEMA DINÂMICO QUE SE AUTORREGULA

Primeiro texto de uma sequência da autoria do Professor Galopim de Carvalho.

Gaia, a Terra-mãe, deusa da mitologia grega.

Como introdução ao tema a desenvolver em próximos posts, é essencial apreender o conceito de sistema do contexto da termodinâmica. Neste capítulo da física, um sistema é, como o definiu o saudoso colega, Prof. Pinto Peixoto, em 1987, um espaço confinado ou limitado por um invólucro ou parede, real ou conceptual, dispondo de massa, de energia e de um conjunto organizado de elementos ou de atributos dinamicamente interactivos, inserido num determinado ambiente a que se dá também o nome de universo complementar do sistema.

As diferentes partes que eventualmente constituem um sistema constituem subsistemas e, neste caso, o sistema diz-se composto. Quando separados por paredes internas, os subsistemas dizem-se disjuntos. Relativamente à massa e à energia, os sistemas são classificados como:

- isolados, se as suas paredes impedirem trocas com o ambiente, dizendo-se adiabátios e impermeáveis;
- fechados, quando permitem transferência de energia, mas não de massa;
- abertos, quando permitem trocas de energia e de massa com o ambiente. Neste último caso, as respectivas paredes dizem-se permeáveis e diatérmicas.

Não é desejável nem fácil tratar separadamente as diversas entidades ditas esféricas constituintes do planeta que nos deu e assegura a vida. São muitas e complexas as relações entre elas como subsistemas abertos de um sistema dinâmico (neste caso, adjectivado de geodinâmico). São conhecidas as relações da litosfera com o manto, bem explicadas ao nível da tectónica de placas, e, até, com o núcleo, particularmente documentadas num determinado tipo de vulcanismo.

É meu propósito explanar (a um nível de pormenor que não ultrapasse as generalidades) outras relações, nomeadamente as existentes entre as entidades mais periféricas, como são a litosfera, a atmosfera, a hidrosfera e a biosfera.

Como subsistemas do sistema Terra, abertos e contíguos que são, estas esferas promovem e permitem, entre si, um sem número de trocas de energia e de matéria (massa) ao longo das suas vastas e íntimas (interpenetradas) interfaces ou fronteiras. Tais transferências, mantidas ao longo de mais de 4000 milhões de milhões de anos da história do planeta, induziram as evoluções que sofreram. Tais evoluções, em muitos casos próprias do circuito externo do ciclo petrogenético (ou geoquímico), estão arquivadas, como veremos, nas rochas sedimentares.

De todos os planetas do Sistema Solar, incluindo os múltiplos satélites que os acompanham, a Terra é, tanto quanto sabemos, o único que possui uma atmosfera oxigenada, uma hidrosfera líquida e uma biosfera. A sua massa e a posição que ocupa relativamente ao Sol determinaram-lhe a composição e características ambientais que a tornam única no universo do nosso conhecimento.

Bem longe de nós, Ganimede, um dos satélites de Júpiter e a maior lua do Sistema Solar, possui uma crosta de água gelada, só possível nas baixíssimas temperaturas (–150.º a –180.º C) existentes à sua superfície. Neste contexto, o gelo é o mineral da única “rocha” ali existente à superfície, também ela gelo, de uma litosfera de gelo, ou seja, uma hidrosfera gelada, ou criosfera.

(continua)

A. Galopim de Carvalho