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Resumo

A formação e a subsequente separação do supercontinente Pangeia tem dominado a evolução da Terra nos últimos 320 milhões de anos. Embora a sua configuração no momento da separação seja amplamente aceite, permanece a incerteza sobre a sua configuração no momento da sua amálgama. O modelo clássico de Pangeia-A, amplamente conhecido como configuração “Wegeneriana”, implica que Pangeia não se deformou internamente entre a amalgamação e a separação. Estudos paleomagnéticos sugerem a possibilidade de uma configuração Pangeia-B, na qual Gondwana estava localizado a cerca de 3000 km mais a leste em relação a Laurásia comparou a sua localização em Pangeia-A.

Introdução

Visão ampliada da região central do Pangeia-A (configuração “Wegeneriana”) que mostra uma ligação geográfica entre Laurentia e Ibéria e o surgimento de ambientes secos formados em diferentes escalas espaciais e temporais e a migração diacrónica da flora adaptada ao clima quente e seco, como o género Lesleya, entre as duas massas terrestres antigas. Reconstrução de Nathan Rogers.

Aqui, fornecemos provas firmes de uma ligação geográfica entre os montes Apalaches na costa leste dos Estados Unidos e a Península Ibérica que ocorreu no Pensilvánico Superior do período Carbonífero, há cerca de 307 a 299 milhões de anos, que confirma uma configuração Pangeia-A para as localizações relativas de Gondwana e Laurásia no final do Paleozóico, negando a possibilidade de Pangeia-B na época. Esta evidência baseia-se em resultados paleobotânicos e biostratigráficos recentemente documentados nas sucessões carboníferas da Ibéria (Bacia do Douro, Portugal). Estas novas descobertas também limitam precisamente o tempo de elevação dos orógenos e alterações climáticas das cadeias montanhosas Apalachiana e Varisca durante a amálgama de Pangeia e o encerramento final do Oceano Rheic. As regiões tropicais do Pangeia sofreram grandes alterações ambientais cíclicas durante o intervalo permiano Pensilvânico, com modificações significativas nos ecossistemas e comunidades bióticas (stress biótico) resultantes da alternância das floras húmidas e secas. Tais alterações foram resultado de ciclos glaciares e interglaciares, e os seus efeitos foram especialmente sentidos nas regiões tropicais do centro de Pangeia durante este intervalo. Os ambientes de terra firme ocuparam parte das paisagens tropicais do centro de Pangeia durante o período Pensilvânico.

Configuração idealizada de Pangaea-A (“Wegenerian”) baseada na ligação continental entre a Vérícia oriental (Laurasia) e a Ibéria (noroeste de Gondwana no final do Palaeozoic (adaptado). Legenda da cor para a imagem: azul: Oceanos; castanho claro: Gondwana; castanho escuro: Laurasia; cinzento: mares rasos e áreas costeiras/inundadas.
Configuração palaeozica tardia pangaea-B em que Gondwana está localizado a cerca de 3000 km mais a leste em relação a Laurasia.
Constrangimentos biostratigráficos entre a Laurentia e a Ibéria, incluindo um fosso biostratigráfico macrofloral correlacionado entre as sucessões da Região apalaçana superior na Virgínia Ocidental e a Ibéria em Portugal. Diagrama modificado a partir de 15. Abreviaturas: R.: regional; Moscovo.: Moscoviano; West.: Westphalian.

O aparecimento destes ambientes está intrincadamente ligado a um clima mais quente ou seco durante os períodos interglaciares. Estes períodos interglaciares conduziram a mudanças significativas no clima e, portanto, à composição global das assemblagens florais residentes nas regiões tropicais do centro de Pangeia, no final do Paleozóico. Fósseis de Lesleya têm sido amplamente documentados em bacias secas do Pensilvânico. Descobertas recentes no Alto Pensilvânico de Portugal documentaram a primeira ocorrência de Lesleya no Maciço Ibérico. Os espécimes de Lesleya foram encontrados nos estratos gzhelian inferiores da Bacia do Douro e ocorrem em depósitos intramontanos que preservam evidências de clima seco. O clima seco caracteriza-se pela humidade deficiente (secura) e pelas condições bem drenadas. O aparecimento de Lesleya na Ibéria coincidiu com o início de um intervalo interglacial no Kasimoviano-Gzheliano (304 Ma) após o declínio de uma grande glaciação no sul de Gondwana. Como resultado, partes da faixa paleoequórica especialmente do centro de Pangeia, onde estavam localizadas a Ibéria oriental, tornaram-se mais secas e menos húmidas durante o Gzheliano (Pensilvânico tardio, 304-299 Milhões de anos), Outras floras típicas de terra seca, como as coníferas walchian Walchia e Ernestiodendron, cordaitalean Cordaites, peltasperms callipterid Autunia conferta e Rhachiphyllum, e o dicranophyllalean Dicranophyllum também floresceu em vários lugares em Laurentia (por exemplo, Virgínia Ocidental) e Ibéria. Tais biomas de terra seca eram mais abundantes durante períodos de clima quente ou seco no final da Pensilvânia e no início do Permiano. Estes dados paleobotânicos fornecem constrangimentos paleogeográficos na proximidade da Laurentia e da Ibéria e são fundamentais para distinguir entre as configurações Pangeia concorrentes.

O “elo perdido”: Resolver a controvérsia Pangeia-A contra Pangeia-B

A controvérsia Pangeia-A contra Pangeia-B sublinha grandes incertezas sobre a posição paleogeográfica de Gondwana em relação a Laurasia no intervalo permiano tardio. Estudos paleobotânicos e biostratigráficos recentes indicam uma paleogeografia proximal ibérica-apalaches no final do Pensilvânico. Tais evidências proporcionam constrangimentos significativos na paleogeografia, paleoclima e paleotopografia nos orógenos apalaches e ibéricos (Varisca).

Constrangimentos paleogeográficos e paleopográficos dentro do Pangeia-A mostrando a ligação continental entre a Laurentia oriental e a Ibéria e a elevação dos orógenos apalaches e variscanos no final do Permiano Gzheliano-antigo. Topografia adaptada da Norte-Americana 300 MA © 2013 Colorado Plateau Geosystems Inc (https://deeptimemaps.com/). Os dados da legenda são. Abreviaturas: WV: Virgínia Ocidental; IM: Maciço ibérico; Aq: Aquitante; AM: Maciço armoricano; MC: Maciço central francês; RH: Terrane rheno-hercyniana; ST: Terrane saxo-turíngia; BM: Maciço boémio; Sd: Sardenha (ilha italiana); Co: Córsega (ilha mediterrânica francesa); Ni: Porão variscano do norte da Itália. Por se encontrarem indicadores para as condições climáticas e ambientais, A ocorrência de floras de terra seca típicas da América do Norte, como o Lesleya, nas camadas superiores do Pensilvânico, é a prova da migração de floras adaptadas a seco entre os continentes laurasiano e gondwanano. Esta migração floral sugere que a Vérícia oriental e a Ibéria estavam ligadas ou geograficamente muito próximas, partilhando o mesmo ambiente de seca tropical no centro de Pangeia, no final do Pensilvânico. Além disso, o aparecimento de Lesleya no início de Gzhelian (Pensilvânia tardia, 304-301 Ma) da Ibéria, imediatamente após uma transição de condições glaciares para interglaciares no intervalo Kasimovian-Gzhelian (304 Ma), indica que esta flora emigrou de Laurentia para a Ibéria, possivelmente quando novos habitats de terra seca apareceram. Nesta configuração proximal, a Ibéria provavelmente agiu como uma opção migratória ou refúgio para as muitas floras adaptadas à seca de Laurentia, talvez porque as condições de maior secura prevaleceram na Ibéria no início de Gzheliano. Durante esse intervalo de tempo, novas espécies de terra seca, como Lesleya iberiensis, emergiram na Ibéria em ambientes bem drenados e deficientes de humidade.

As rotas de migração da flora de terra seca entre a Ásia e a Ibéria fornecem informações sobre a localização e o momento de elevação dos orógenos apalaches e variscanos durante a colisão continental entre Laurásia e Gondwana durante a amálgama de Pangeia. Estas rotas de migração foram influenciadas pelo clima e alterações topográficas induzidas tectonicamente. Como as cordilheiras atuavam como barreiras físicas às trocas florais entre a Vérícia e a Ibéria no centro de Pangeia, esta migração ocorreu antes da elevação dos orógenos apalaches e variscanos, ou seja, durante o início do Gzheliano (Pensilvânico tardio, 304-301 Ma). Esta ligação paleobiogeográfica regista estágios iniciais de elevação durante a montagem e amálgama de Pangeia e implica uma ligação ao longo da faixa paleoequórica entre o orógénio apalaches e o orógeno variscano na Ibéria. Uma lacuna biostratigráfica macrofloral correlacionada entre as sucessões da Região Apalaches na Virgínia Ocidental e Portugal apoia uma ligação ibérica-apalaches na época. O timing desta ligação implica que a elevação dos orógenos apalaches e variscanos ocorreu durante o final dp Gzheliano (Pensilvânico tardio) o Asseliano (início Permiano) (301-295 Ma). Os nossos dados fornecem o “elo perdido” entre Gondwana e Laurasia durante a amálgama final do supercontinente Pangaea no final da Pensilvânia e confirma uma configuração Pangeia-A (“Wegenerian”) na época. Consequentemente, estes resultados indicam que os dados paleomagnéticos utilizados para apoiar uma configuração Pangeia-B no final do Paleozóico representam um artefacto de qualidade de dados, ajustes geométricos usados para restaurar os continentes fronteiriços do Atlântico uns aos outros, e processos como inclinação rasa em rochas clasticas, como sugerido por Domeier et al.

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Créditos

Instituto de Ciências da Terra, Polo da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Porto, Portugal

Pedro Correia

Departamento de Ciências da Terra, Universidade St. Francis Xavier, Antígona, Nova Escócia, Canadá

J. Brendan Murphy

Direitos e permissões

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Tradução de  Scientific Reports : José Caleiro para MMH

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