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O fluxo geotérmico representa a troca e oscilação de temperaturas no interior da Terra, que são reguladas a partir do calor produzido pela elevada pressão exercida sobre as camadas inferiores. Considera-se, portanto, que a radiação solar, apesar de ser decisiva na determinação do clima atmosférico, não exerce influência sobre as áreas internas do planeta. O gradiente geotérmico, por sua vez, faz referência às variações térmicas entre as diferentes regiões da litosfera terrestre.
A existência do gradiente geotérmico explica, por exemplo, por que faz mais calor à medida que nos deslocamos rumo ao interior do planeta, como acontece quando entramos no interior de uma mina. O fluxo de calor da Terra, dessa forma, ocorre pela condutividade das rochas e minerais que compõem a crosta terrestre, apresentando uma grande variação entre uma região e outra. A média que se costuma estabelecer é o aumento de 1ºC para cada 30 metros de profundidade, embora esse padrão não se repita em todo o espaço terrestre.
Em termos de quantificação, o fluxo geotérmico anual é estimado em, aproximadamente, 1,4x10²¹ joules, uma energia muito superior a, por exemplo, o que é liberado pelos terremotos de grande intensidade [1]. Esse fluxo envolve a condutividade interna horizontal das camadas terrestres, abrangendo, no caso da litosfera, o contato com a astenosfera e, consequentemente, com o manto terrestre.
Em geral, existe muita dificuldade na precisão exata da temperatura das áreas mais profundas da Terra, o que é muitas vezes realizado por estimativas e procedimentos de laboratório, que se baseiam nos valores de pressão e nos tipos de rochas existentes, bem como na condutividade dos minerais. Em alguns casos, no entanto, alguns termômetros especiais são conectados a grandes profundidades por meio de longos fios, o que se realiza com maior facilidade em áreas oceânicas, onde as camadas de sedimentos são mais facilmente permeáveis.
Por experimentação, já se verificou que o gradiente geotérmico costuma ser maior em áreas onde há o afastamento das placas tectônicas com a consequente formação das dorsais oceânicas. No extremo oposto, onde há um encontro entre duas diferentes placas, os gradientes são menores nos pontos de subducção.
As erupções vulcânicas são um exemplo clássico da forma como ocorre, muitas vezes, a troca ou liberação de calor e energia do fluxo geotérmico. No entanto, todos os vulcões ativos da superfície terrestre não equivalem a 1% de todo o fluxo de calor que é realizado na crosta terrestre, sendo a maior parte desse fluxo determinado pela condutividade térmica das rochas e pelos diferentes níveis de proximidade com o manto da Terra.
O conhecimento sobre o fluxo geotérmico e dos gradientes de calor da litosfera é importante para a realização de diversas atividades econômicas, como a mineração, a obtenção de energia a partir do calor do subsolo (energia geotérmica), a execução de perfurações no solo, como acontece na extração de combustíveis fósseis, entre outras muitas ações.
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[1] Ver: PACCA, I. G., MCREATH, I. A composição e o calor da Terra. In: TEIXEIRA, W. et. al (orgs.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000. p.91
Por Me. Rodolfo Alves Pena