Paleogeografia e paleoclimas

Inúmeras reconstruções paleogeográficas do globo terrestre para o final do Paleozóico retratam o extenso continente Pangea, resultado da convergência gradual de diversas placas tectônicas (Scotese & Mckerrow, 1990; Barrow & Fawcett. 1995; Crowell, 1995; Parrish, 1995; Scotese & Langford, 1995; Rees et al., 1999; Golonka & Ford, 2000; Gibbs et al., 2002; Roscher & Schneider, 2006; Schneider et al., 2006; Poulsen et al., 2007; Blakey, 2008). Sua configuração aproximou-se a um “C” estendido de pólo a pólo, com a região central localizada próxima ao Equador (Figuras I.1 a I.3). Era banhado pelo Mar de Tétis a leste e pelo Oceano Pantalassa a oeste. Regiões que hoje pertencem principalmente à China, Malásia, Indochina e Irã constituíram grandes ilhas no Mar de Tétis e não pertenceram à Pangea.

Uma das últimas fases na formação deste supercontinente, durante o Carbonífero e o Permiano, foi a colisão do Gondwana com a placa do Hemisfério Norte (Laurrússia), correspondendo à Orogenia Herciniana (Variscana), com o soerguimento de uma imensa cordilheira em terrenos hoje pertencentes ao norte da África, sul da Europa e sul da América do Norte. Roscher & Schneider (2006) sugeriram que o movimento rotatório no sentido horário da placa do Gondwana causou colisões diácronas com a Laurrússia e, portanto, soerguimentos de montanhas consecutivos, sem formar um cinturão “transpangeana” contínuo, nem muito elevado. Nesta hipótese, os autores interpretaram que no início do

Permiano ainda persistia um braço de mar do Oceano Pantalassa no oeste da Pangea, entre terrenos hoje pertencentes à América do Sul e América do Norte (Oceano “Rheic”). No sudoeste do Gondwana também ocorreu uma orogenia, formando as Sierras Australes da Argentina, Montanhas do Cabo no Sul da África e as Montanhas Transantárticas. Neste contexto, a Bacia do Parnaíba encontrava-se em situação cratônica, distante das áreas tectonicamente ativas.

Muitos trabalhos que tratam da paleogeografia também abordam interpretações paleoclimáticas (Rowley et al., 1985; Scotese & Mckerrow, 1990; Barrow & Fawcett. 1995; Crowell, 1995; Parrish, 1995; Scotese & Langford, 1995; Rees et al., 1999; Golonka & Ford, 2000; Gibbs et al., 2002; Roscher & Schneider, 2006; Schneider et al., 2006; Poulsen et al., 2007; Blakey, 2008). Um fato bastante relevante do paleoclima no final do Paleozóico refere-se à glaciação permo-carbonífera nas altas latitudes do Gondwana. As interpretações dos autores variam ligeiramente quanto ao intervalo de tempo total abrangido pela glaciação, o número e a duração dos intervalos interglaciais, a extensão das geleiras, assim como os efeitos da glaciação sobre o clima e a circulação oceânica em outras regiões da Pangea. Outras discussões referem-se à influência das cordilheiras, como aquelas da Orogenia Herciniana, sobre a circulação atmosférica e a pluviosidade em distintas regiões do Hemisfério Norte.

Admite-se, em geral, que a glaciação terminou um pouco após o início do Permiano (Asseliano-Sakmariano), ao menos nas bacias da América do Sul e da África (talvez um pouco mais tarde na Antártica e na Austrália). No Carbonífero, iniciou-se paralelamente à glaciação, uma longa fase de aridização nas regiões subtropicais pontuada por algumas fases ligeiramente mais úmidas (nas fases interglaciais). O nível relativo do mar apresentou claras variações de acordo com a expansão ou a retração das geleiras no Gondwana, fundamental na geração de imensos depósitos de carvão em sítios de sedimentação costeiros. Após a glaciação, num longo intervalo de tempo que abrangeu também boa parte do Mesozóico, as faixas de aridez se ampliaram. Iniciou-se um regime climático de monções nas proximidades do Mar de Tetis, ou seja, ventos sopravam do mar para o continente no verão e do continente para o mar no inverno. Assim, áreas anteriormente quentes e úmidas passaram a apresentar forte sazonalidade, com verões chuvosos e invernos bastante secos (Parrish, 1995). Outro fator que certamente influenciou o clima durante o Permiano, especialmente no final do

período, foi um intenso vulcanismo no oeste da Sibéria e no oeste da América do Sul, com a provável liberação de grandes volumes de gás carbônico para a atmosfera (Rees et al., 1999; Golonka & Ford, 2000).

Segundo Roscher & Schneider (2006), o embaiamento do Oceano Pantalassa no oeste da Pangea (Oceano “Rheic”), antes do seu fechamento, teria contribuído para a manutenção de condições ainda relativamente úmidas nas baixas latitudes durante boa parte do Carbonífero e início do Permiano. O rigor da aridez somente teria aumentado com o fechamento deste braço de mar e com as mudanças de circulação oceânica após a glaciação. Estes autores também ressaltaram a importância do sistema de monções nas baixas latitudes e a forte sazonalidade (verões e invernos secos, primaveras e outonos úmidos). Neste sentido, o controle climático das cordilheiras da Orogenia Herciniana pode ter sido menor do que anteriormente estimado.

Modelos paleoclimáticos globais para o Permiano permitem visualizar as possíveis condições climáticas que dominavam na Bacia do Parnaíba, embora os dados usados ainda sejam escassos ou incertos, além de negligenciarem características locais da bacia. Crowley et al. (1989) através de modelos para o Kazaniano (hoje aproximadamente Mesopermiano), estimaram que na latitude de 30oS, onde possivelmente estava situada a margem meridional da Bacia do Parnaíba durante o Permiano, a temperatura anual média ficava entre 20 e 40oC.

Gibbs et al. (2002) traçaram para o Sakmariano (Eopermiano) e o Wordiano (Mesopermiano) a precipitação diária e a direção resultante dos ventos (Figura I.1) e a temperatura da superfiície (Figura I.2) para os meses dezembro- janeiro-fevereiro (DJF) e junho-julho-agosto (JJA), mostrando, respectivamente, precipitação entre 0 e 4 mm/dia, ou seja, precipitação de clima desértico ou temperado úmido, e temperatura na superfície entre 15 e 20o_{C para a área}

ocupada pela bacia.

Rees et al. (1999) modelaram para o Sakmariano e o Wordiano os possíveis biomas terrestres com base na concentração de CO2 atmosférico

(Figura I.3), estando a bacia entre um bioma desértico ou temperado úmido.

No entanto, pela exuberância da flora permiana da bacia, o clima se aproximou muito mais ao temperado úmido e menos ao desértico.

Figura I.1. Proposta de Gibbs et al. (2002) para a precipitação diária e para as direções resultantes dos ventos para o Sakmariano (Eopermiano) e Wordiano (Mesopermiano). O círculo vermelho indica a posição aproximada da bacia para o período.

Figura I.2. Proposta de Gibbs et al. (2002) para a temperatura média sazonal da superfície terrestre para o Sakmariano (Eopermiano) e Wordiano (Mesopermiano). O círculo vermelho indica a posição aproximada da bacia para o período.

Figura I.3. Proposta de Rees et al. (2002) para os biomas do Sakmariano (Eopermiano) e Wordiano (Mesopermiano). B e E mostra os biomas modelados a partir de quatro vezes a concentração atual de CO2; C e F a partir de oito vezes a concentração atual de CO2, tendo como

base as paleofloras encontradas nos biomas dos respectivos períodos. O círculo preto indica a posição aproximada da bacia para o período.