Geotermia

(Investigando a Terra 2000 - IAG/USP)

A origem do calor da Terra tem sido motivo de indagação há muito tempo. Erupções vulcânicas levaram estudiosos e alquimistas a muitas e variadas especulações sobre a origem mística do fogo subterrâneo. Dentre elas, o fluído incandescente seria vomitado por dragões ou ainda, que se tratava de chamas lançadas por deuses furiosos. Mas, embora pareça um fenômeno de proporções gigantescas, o transporte de calor causado pelo vulcanismo corresponde à apenas 1% do transporte total, levando-se em conta o tamanho da crosta terrestre.

Robert Boyle, no século XVII, foi um dos primeiros a questionar seriamente quanto ao fluxo geotérmico (transporte de calor no interior da Terra). Quando as primeiras minas profundas foram cavadas, tornou-se aparente que existia uma  variação da temperatura com a profundidade. Nas minas modernas mais profundas a temperatura é  tão elevada que é necessário equipamento de ar condicionado para que os mineiros possam permanecer em seu interior.
O calor da Terra

Em qualquer região da Terra a temperatura aumenta com a profundidade. Medidas demonstram que a proporção em que aumenta a temperatura é de 20 a 40 graus centígrados por km. Sabe-se da experiência diária que o calor tende a fluir de uma região mais quente para uma região mais fria. Entre as duas regiões  a temperatura varia de forma gradual. Quanto maior for a diferença de temperatura, maior será a quantidade de calor fluindo da região mais quente para a mais fria. Mas essa quantidade de calor dependerá também da capacidade da substância de conduzir calor, ou seja, da sua condutividade térmica. A condutividade térmica depende do tipo de rocha (ígnea, sedimentar ou metamórfica), dos minerais constituinte e também da estrutura ou forma do cristal.

Nas camadas superiores da crosta terrestre, o calor emitido do interior da Terra move-se por condução, ou seja, a troca de calor ocorre através das vibrações das moléculas do meio rochoso. A perda desse calor através da superfície global é chamada de fluxo térmico terrestre. Para determinar se esta perda de calor é necessário efetuar medidas da variação da temperatura com a profundidade e da condutividade térmica. A Geotermia é a área da Geofísica responsável por estudos da distribuição do calor no interior do planeta.

As medidas de temperatura são efetuadas por meio de termômetros especiais conectados a longos fios e introduzidos em furos de centenas de metros de  profundidade nos continentes, o que as  torna difíceis e dispendiosas. Nos oceanos as medidas são relativamente mais fáceis pois grande parte do assoalho oceânico é formado de sedimentos moles o que facilita a penetração do sensor.