A geoquímica estuda a origem, distribuição e evolução dos elementos químicos que compõem a Terra e que se encontram contidos em forma de minerais de rochas e outros minerais derivados dela, ainda que também seja possível encontrá-los em seres vivos, na água e na atmosfera.
O seu principal objetivo é determinar a abundância dos elementos que existem na natureza, mediante técnicas analíticas, que servem de hipóteses para determinar a origem, idade e estrutura do planeta Terra e do universo.
Nesta publicação, vamos explicar o conceito de geoquímica e os seus modelos. Continue a ler!
Conhecer o planeta Terra e o sistema solar através da geoquímica
Remontando-nos ao início da geoquímica, o termo foi utilizado pela primeira vez por um químico suiço chamado Schöbein em 1838, e etimologicamente ao analisarmos a palavra vemos claramente que é uma união de geologia e química. Mas, qual é a relação entre estas duas ciências? Como se combinam entre si? Podemos dizer que a geoquímica utiliza as ferramentas da química para resolver problemas derivados da geologia. Por outras palavras, os geólogos utilizam a química para explicar o funcionamento da Terra.
A Terra forma parte do sistema solar, uma família de corpos celestes que se formaram simultaneamente, por isso entre eles existem muitas semelhanças. É nesse sentido, que a geoquímica também inclui o estudo do sistema solar e dos planetas que o formam.
Ainda que profissionais da geologia e da química tenham muitos aspetos em comum, os seus objetos científicos são muito diferentes. Apesar de que os objetivos de um geoquímico não sejam necessariamente ter de explicar ou esclarecer a natureza das ligações químicas e sintetizar novos compostos, estes estudos são de interesse e utilização para a geoquímica.
Podemos dizer que a geoquímica é uma ciência que inclui tantos campos diferentes que o mais comum é que um geoquímico se especialize em alguma área que compõe esta ciência, por exemplo, na química da atmosfera, na termodinâmica geoquímica ou na geoquímica isotópica, entre outras.
A geoquímica é uma disciplina relativamente nova, visto que o seu desenvolvimento teve lugar na segunda metade do século XX. Durante os últimos 50 anos chegámos a um conhecimento da Terra e do sistema solar muito superior ao que existia, por exemplo, há 75 anos. Este conhecimento atual, procede em grande parte da investigação geoquímica dos meteoritos.
Através da geoquímica foi possível calcular a escala de tempo geológico, determinar a temperatura e profundidade dos magmas terrestres ou a velocidade do levantamento e erosão das cadeias montanhosas, entre outros avanços. A geoquímica também impulsionou o conhecimento da crosta e atmosfera terrestre ou das evidências de vida mais antigas na Terra.
Mas, tal como referimos antes, também é através da geoquímica que podemos conhecer os planetas que formam o sistema solar. Em concreto, as evidências de vida em Marte são em parte químicas, por esse motivo, não é de estranhar que as sondas enviadas a outros planetas, levem consigo ferramentas de análise química de materiais geológicos. A geoquímica também toma partido das disciplinas relacionadas com o ambiente. Questões como a chuva ácida, o buraco de ozono, o efeito estufa ou o aquecimento global e poluição da água, são matérias de estudo para a geoquímica. De igual forma, alguns recursos não renováveis, como o carvão ou o petróleo, que se formam através de processos geoquímicos.
Os modelos geoquímicos
Podemos distinguir dois modelos dentro da geoquímica, que explicam a estrutura e a composição da Terra.
Modelo geoquímico
Divide a Terra em camadas concêntricas baseando-se na sua composição: superior e inferior, referindo-se à crosta e manto, e externo e interno ao núcleo.
Modelo geodinâmico
Para este modelo é preciso ter em conta o estado dinâmico e físico das camadas terrestres.
- Litosfera. Encontra-se na camada superficial e o seu comportamento é rígido, possui uma espessura de 100km. Nesta zona encontra-se a crosta do manto litosférico.
- Astenosfera. De uns 100 a 250 km de profundidade, encontramos as zonas de comportamento plástico, compostas por materiais parcialmente fundidos. Nesta zona criam-se correntes de convecção que criam a dinâmica da litosfera.
- Mesosfera. Entre os 250 e os 2700 km, encontram-se as zonas de correntes de convecção, plumas e plumas térmicas.
- Endosfera. Coincide com o núcleo do modelo geoquímico.
As contribuições da geoquímica
Podemos mencionar outras duas áreas: o conhecimento geológico da Terra e a distribuição de elementos químicos. A partir desta disciplina científica, os especialistas puderam conhecer a história da Terra, pois fica registrada na composição química das rochas que a formam.
O conhecimento do planeta Terra também está relacionado com o estudo dos processos geológicos internos, como são as erupções vulcânicas.
A geoquímica é uma grande utilidade para o conhecimento do meio ambiente, concretamente no que toca a mudanças globais ocorridas no passado geológico.
Por exemplo, as mudanças a nível do mar, a atividade solar e inclusive alguns sinais procedentes de supernovas distantes, foram registradas nos glaciares da Antártida.
Todas estas compilações e estudos geoquímicos permitem avaliar as mudanças atuais na atmosfera e prever tendências futuras, como também, implantar soluções que provêm danos irreversíveis no nosso planeta.
Os avanços tecnológicos na geoquímica
Tal como acontece noutras áreas, a geoquímica também teve muitos avanços tecnológicos, que proporcionaram modernas ferramentas de grande utilidade para a geoquímica, através dos quais foram permitidos alcançar numerosos avanços no conhecimento da Terra.
Podemos mencionar como exemplo, a microssonda eletrónica, através da qual se pode analisar grãos de minerais por micrómetro, ou o microscópio eletrónico, que nos permite ver esses grãos de minerais à escala quase atómica. Estas e outras análises, são obtidas hoje com grande precisão e exatidão, impensável apenas há um par de décadas.
