Conheça o Lago Baikal: o maior, mais antigo e mais profundo lago da Terra
O Lago Baikal contém quase um quarto da água doce da superfície da Terra e é o lago mais cientificamente interessante do nosso planeta.
O Lago Baikal, mostrado aqui, é um lago entre duas regiões de alta altitude na Sibéria, na Rússia. Este é o lago mais antigo e profundo do mundo, contendo mais água do que todos os Grandes Lagos juntos. (Crédito: W0zny/Wikimedia Commons)
Principais conclusões- Enquanto a maioria dos lagos se forma a partir de rios, barragens ou do escoamento da neve derretida, o Lago Baikal se formou a partir de um processo puramente geológico.
- Ele contém mais água do que todos os Grandes Lagos juntos e é, em muitos aspectos, o maior lago de todo o planeta.
- Não apenas isso, mas recentemente se tornou o lar do maior observatório de neutrinos do hemisfério norte da Terra. Aqui está o que todos devem saber sobre essa maravilha natural notável.
Embora praticamente toda a população humana da Terra viva em terra firme, a superfície do nosso planeta é 71% coberta por água. Dessa água, quase toda está nos oceanos, com apenas 2,5% na forma de água doce, em vez de salgada. A maior parte da água doce da Terra está em geleiras, calotas polares, permafrost e água e gelo abaixo da superfície. A maior parte do resto, como você poderia esperar, está nos grandes reservatórios de água líquida em nossas massas terrestres: os lagos da Terra.
Ao todo, os lagos de água doce representam apenas 0,007% da quantidade total de água na Terra, mas compreendem a esmagadora maioria da água doce líquida em nossa superfície. A maioria dos lagos da Terra é relativamente jovem, com menos de 18.000 anos, tendo se formado durante o final da última era glacial. Apenas 20 lagos, em todo o mundo, são antigos: mais de 1 milhão de anos. O Lago Baikal não é apenas o lago mais antigo da Terra, com 25 a 30 milhões de anos, mas também o maior e com maior potencial para revelar novas descobertas nas fronteiras da física de astropartículas. Aqui está a ciência fascinante por trás disso.
A esmagadora maioria da água da Terra é salina, e a maior parte de nossa água doce está congelada ou no solo. No entanto, a água doce e livre de superfície existe predominantemente em lagos, com um lago responsável por mais de 20% de nossa água doce de superfície. ( Crédito : I. Shiklomanov; P. Gleick (Ed.), Água em Crise, 1993)
Os lagos da Terra são o principal local onde a água doce líquida da superfície é mantida, mas a maioria deles foi formada pelo recuo das geleiras. A maior parte da água doce da Terra está congelada, na forma de geleiras e calotas polares, e isso se torna muito mais grave durante as eras glaciais: onde as calotas polares crescem e se estendem até latitudes muito mais equatoriais do que suas localizações atuais.
Quando as eras glaciais terminarem,
- grande parte da água congelada derrete,
- levando a geleiras abrindo caminhos e causando erosão,
- com derretimentos glaciais (e chuvas subsequentes e mudanças sazonais) levando à formação de lagos (e rios),
- e padrões de drenagem subsequentes que levam à formação de lagos adicionais.
Por exemplo, a totalidade dos Grandes Lagos, os recursos de água doce mais proeminentes na América do Norte, formados a partir do derretimento de geleiras, possivelmente repetidamente, e todos drenam para o Oceano Atlântico através do rio São Lourenço, com 3.700 km de extensão.
Radiação solar (superior, laranja), ciclos glaciais/interglaciais (meio, preto) e CO2 atmosférico (inferior, azul) em função de nossa história recente. Observe que as regiões destacadas em amarelo são os períodos interglaciais, com as 'eras glaciais' maiores entre eles. ( Crédito : Centros Nacionais de Informações Ambientais da NOAA)
A Terra experimenta eras glaciais com relativa frequência, com períodos interglaciais separando-os em escalas de tempo um pouco maiores do que a cada 100.000 anos. Quase todos os lagos atualmente encontrados na superfície da Terra foram criados durante essas recentes transições do período glacial/interglacial. Se um lago foi criado a partir desses processos, provavelmente não durará muito. A maioria dos lagos, em longas escalas de tempo, será preenchida com sedimentos depositados de rios afluentes.
Mas há algumas exceções muito proeminentes. Nem todo lago tem um rio ou córrego para desaguar nele, e nem todo lago foi formado como resultado de ciclos e transições glaciais/interglaciais. Em vez de viver milhares de anos e ter profundidades máximas de apenas algumas centenas de metros (até 1.300 pés), existem alguns lagos encontrados em todo o mundo que são antigos e super profundos: milhões de anos e mais de uma milha (1.600 m ) profundo.
Quando um limite de placa divergente começa a se espalhar, um recurso conhecido como vale do rift pode começar a se formar. Inicialmente, duas falésias paralelas se formam, mas sedimentos e outros materiais posteriormente a preenchem. Em casos raros, isso pode levar à formação de um lago profundo que pode persistir por milhões de anos. ( Crédito : Descoberta do Vulcão/USGS)
Os antigos lagos encontrados na Terra são poucos em número , mas todos têm algo em comum: todos são encontrados em zonas ativas de rift como consequência das placas tectônicas. Onde quer que duas das placas da crosta terrestre se afastem uma da outra – como em um limite de placa divergente – um vale de rift pode começar a se formar. Com o tempo, as forças da erosão vão aprofundar este vale do rift, criando um enorme e profundo poço.
O que começa como um abismo com dois lados íngremes e quase paralelos acaba se alargando e se enchendo de sedimentos das paredes do rift ou, se as condições forem adequadas, água doce. Do todos os lagos antigos com mais de 1 milhão de anos encontrados na Terra, enormes 75% deles foram formados por esse mesmo processo, com as exceções resultantes de eventos como impactos de meteoros e uma formação vulcânica.
Lago Baikal, visto do espaço a bordo do satélite OrbView-2 da NASA. O Lago Baikal é o 7º maior lago do mundo por área de superfície, mas contém mais água doce do que qualquer outro lago por uma margem bastante ampla. ( Crédito : Projeto SEAWIFS, NASA/GSFC)
Olhando de cima, a Rússia Lago Baikal parece impressionante, mas não espetacularmente. Encontrado no sul da Sibéria, é apenas metade da área de superfície do Lago Michigan, chegando em 7º lugar entre os lagos do mundo com pouco mais de 31.000 quilômetros quadrados (12.000 milhas quadradas).
No entanto, as regiões de ambos os lados do Lago Baikal estão em altitudes extremamente altas, com muitos locais superiores a 2.000 metros (cerca de 7.000 pés) de altitude. Ele está localizado exatamente em um limite de placa divergente, tendo se espalhado tão significativamente ao longo do tempo que o lago tem até 79 quilômetros (49 milhas) de largura e tem três bacias separadas.
A mais profunda - a bacia central - desce a uma profundidade de 1.642 metros (5.387 pés), tornando-se a lago mais profundo do mundo .
Uma comparação da quantidade de água retida pelo Lago Baikal com a água retida pelo sistema dos Grandes Lagos. ( Crédito : NOAA/GLERL/Usuário do Reddit selkieseas)
Quanta água tem o Lago Baikal?
Se você pegasse toda a água doce superficial do mundo e somasse, acabaria com o suficiente para preencher um cubo de aproximadamente 35 km (22 milhas) de cada lado. Isso inclui todos os lagos, rios, córregos, pântanos, pântanos, criaturas vivas e até mesmo a água na atmosfera da Terra.
O Lago Baikal, que contém mais água doce do que qualquer outro lago da Terra, é responsável por impressionantes 22% dela: mais de 23.000 quilômetros cúbicos (5.600 milhas cúbicas). Ele contém o dobro da quantidade de água encontrada no Lago Superior, cinco vezes a quantidade encontrada no Lago Michigan e mais do que todos os grandes lagos da América do Norte juntos.
A topografia da região ao redor do Lago Baikal. Enquanto mais de 300 rios desaguam nele, e as montanhas ao redor podem exceder 2.000 metros de altitude, o próprio lago desce a profundidades bem abaixo do nível do mar. É o vale do rift continental mais profundo da Terra. ( Crédito : conjunto de dados NOAA/GLOBE)
Quão único é o Lago Baikal?
O fundo do lago está a mais de um quilômetro abaixo do nível do mar, mas o vale do rift que o criou é muito mais profundo. De acordo com pesquisa na Universidade do Alasca, Fairbanks , há aproximadamente 7.000 metros adicionais (23.000 pés) de sedimentos que caíram no vale do rift ao longo do tempo, colocando o fundo do rift a incríveis 8 a 11 quilômetros (5 a 7 milhas) abaixo da superfície. Isso torna a fenda geológica que abriga o Lago Baikal a fenda continental mais profunda do planeta Terra.
Por mais impressionantes que sejam esses fatos, é importante pensar geologicamente: essa fenda continental é jovem e ativa. A cada ano que passa, a fenda aumenta em aproximadamente 2,0 centímetros (0,8 polegadas). Existem mais de 300 rios que deságuam no Lago Baikal, mas apenas um - o Rio Angara — que o drena.
As águas especialmente claras do Lago Baikal revelam uma grande região rasa perto da costa, mas isso é enganoso. O Lago Baikal, no seu ponto mais profundo, é o lago mais profundo do mundo, e com cerca de 7 quilômetros de sedimentos preenchendo o fundo do lago, a fenda continental mais profunda da Terra. ( Crédito : Xchgall/Wikimedia Commons)
Quão intocado é o Lago Baikal?
Todos os outros grandes lagos de alta altitude da Terra, em sua história geológica, foram cobertos por camadas de gelo de períodos glaciais anteriores. Quando os períodos glaciais terminam, essas camadas de gelo continentais passam sobre eles, varrendo os lagos.
Mas não o Lago Baikal. Exclusivamente entre esses lagos, seus sedimentos não mostram evidências dessas camadas de gelo sobre eles. Em vez disso, sedimentos de núcleo de perfuração profunda (o fundo mais profundo do lago foi alcançado pela primeira vez na década de 1990) mostram como o clima variou ao longo de quase 7 milhões de anos de história recente. Sólidos cristalinos incomuns conhecidos como hidratos de gás são encontrados dentro do Lago Baikal, tornando-o o único lago de água doce confinado do mundo a possuí-los.
Fotografia de hidratos de metano expostos no sedimento do lago (a) e um fragmento de hidrato de metano segurado pelo braço do manipulador. (b) O local mostrado está localizado na região central do Lago Baikal, uma área próxima ao vulcão de lama de São Petersburgo a uma profundidade de 1350 m. ( Crédito : Relatórios Científicos ISSN 2045-2322 (Online), 2018)
Quantos anos tem o Lago Baikal?
Com base apenas na geologia do lago – mas apoiada por estudos de água e sedimentos – estima-se que o Lago Baikal tenha entre 25 e 30 milhões de anos. É muito raro ter um lago na Terra que persista por mais de 10 milhões de anos (apenas cinco são candidatos), e as evidências da velhice do Lago Baikal são esmagadoras.
Outros lagos muito antigos incluem Lago Issyk-Kul e Lago Maracaibo , ambos são lagos de água salgada em vez de água doce, e suas idades são incertas. do Cazaquistão Lago Zaysan é o único lago que pode ser mais antigo, pois evidências substanciais datam do final do Cretáceo , há mais de 65 milhões de anos. No entanto, a idade exata desse lago permanece controversa; O Lago Baikal continua sendo o lago mais antigo da Terra sem grandes incertezas em sua idade.
O Detector de Volume Baikal-Gigaton tem potencial para rivalizar com o observatório de neutrinos IceCube localizado no Pólo Sul da Terra. Atualmente, não há contrapartida no Hemisfério Norte, e isso pode produzir uma ciência fundamental verdadeiramente incrível. ( Crédito : Colaboração Baikal-Gigaton Volume Detector)
Que potencial científico tem?
Quanto mais fundo subaquático você for, mais protegido você estará dos sinais atmosféricos e baseados no espaço, incluindo raios cósmicos e outras fontes de partículas perdidas. Isso cria um ambiente quase intocado para a detecção da mais fantasmagórica das partículas conhecidas: neutrinos, desde que você tenha água muito pura. O Lago Baikal, sendo o lago de água doce mais profundo do mundo, oferece um tremendo potencial para servir como um detector de neutrinos sem precedentes e talvez até rivalizar com o maior atual da Terra: Cubo de gelo , localizado no Pólo Sul.
Em março de 2021, o Detector de Volume Baikal-Gigaton foi mergulhado nas profundezas do Lago Baikal, onde está localizado entre 2.500 e 4.300 pés abaixo da superfície. Com 288 módulos ópticos, aproveita as propriedades exclusivas dos Lagos de:
- profundidade,
- natureza de água doce,
- clareza única da água,
- e significativa cobertura de gelo durante vários meses do ano,
permitindo-lhe realizar a ciência de neutrinos que é inacessível da maioria dos outros locais da Terra.
Além das aplicações físicas inerentes a esse ambiente único, há também uma biodiversidade tremendamente rica encontrada exclusivamente aqui e em nenhum outro lugar do mundo.
A foca Baikal é um dos mais de 2.000 animais conhecidos que são endêmicos (únicos) do Lago Baikal, na Sibéria, na Rússia. Eles são uma das três espécies de focas encontradas apenas em lagos de água doce no planeta Terra. ( Crédito : Sergey Gabdurakhmanov/flickr)
O Lago Baikal não é apenas o maior, mais profundo e mais antigo lago do mundo, mas abriga cerca de 2.000 espécies únicas conhecidas de animais que não são encontradas em nenhum outro lugar da Terra. Embora esteja protegido como Patrimônio Mundial da UNESCO , a temperatura média da superfície do Lago Baikal aumentou 1,5°C nos últimos 50 anos . Junto com a poluição química no Lago Baikal, esse ecossistema único, intocado por milhões de anos, agora está mudando mais rápido do que nunca.
No entanto, talvez o mais notável sobre o Lago Baikal seja a visão que ele nos dá de como a Terra evolui com o tempo. Os processos geológicos em ação aqui são os mesmos que causaram a ruptura do antigo supercontinente de Pangea e resultaram na formação dos oceanos da Terra. Talvez, daqui a centenas de milhões de anos, o vale do rift que agora abriga o Lago Baikal se torne um corpo salino conectado aos nossos oceanos. É, em muitos aspectos, o maior lago de todo o nosso planeta.
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