Novas imagens sísmicas mostram que as Bermudas são sustentadas por uma espessa laje de rocha mantélica resfriada, e não por uma pluma oculta, e o resultado está forçando a reescrita de como as ilhas oceânicas intraplaca se mantêm acima da água.
Uma pequena ilha, escutando
Numa encosta ventosa da paróquia de St. George’s, atrás da antiga Bermuda Biological Station, um furo de sondagem desce até o embasamento vulcânico da ilha. No fundo dele fica um sismômetro de banda larga, isolado das variações de temperatura e do zumbido paciente do Atlântico. A estação se chama BBSR. Ela funciona, de uma forma ou de outra, desde 1988, operada para o Albuquerque Seismological Laboratory do USGS como parte da Global Seismographic Network (Albuquerque Seismological Laboratory/USGS, 1988).
Durante a maior parte dessas décadas, o BBSR fez o que as estações da GSN fazem. Registra terremotos que acontecem em outro lugar: um de magnitude 7 no Chile, um conjunto de réplicas em Sumatra, um evento profundo sob o mar de Okhotsk. As ondas compressionais chegam primeiro, horas depois da ruptura. As ondas cisalhantes vêm atrás. Entre elas, chegadas menores, fases convertidas, reflexões internas, trazem informações sobre tudo o que as ondas atravessaram no caminho até o sensor. Um digitalizador transforma o movimento do solo em números inteiros de 24 bits e os envia a um centro de dados no Novo México, onde ficam em arquivos, à espera de que alguém faça a pergunta certa.
Em novembro de 2025, dois sismólogos fizeram uma. Eles retiraram do arquivo 396 terremotos distantes, todos com magnitude de pelo menos 5,5 e distância epicentral entre 30 e 95 graus das Bermudas, e os usaram para reconstruir o que há sob a ilha até cerca de 50 quilômetros de profundidade (Frazer & Park, 2025, “Thick Underplating and Buoyancy of the Bermuda Swell”, GRL, DOI 10.1029/2025GL118279). O que encontraram, 20 quilômetros abaixo de seus pés, é a resposta para uma pergunta sobre a qual os geólogos discutem há meio século. O underplating das Bermudas, ao que parece, é a razão de a ilha ainda existir.
Por que as Bermudas não deveriam existir
Pelas regras da tectônica de placas comum, as Bermudas são um problema.
O embasamento vulcânico sob a cobertura calcária da ilha esteve ativo pela última vez há cerca de 30 a 35 milhões de anos. A datação radiométrica mais confiável, uma idade potássio-argônio em intrusões tabulares de lamprófiro do testemunho “Deep Drill” de 1972, na ilha de St. George’s, resulta em 33,5 milhões de anos (Vogt & Jung, 2007, em Plates, Plumes and Planetary Processes, GSA Special Paper 430). Lavas em almofada mais antigas no mesmo furo retornaram idades de 47 e 91 milhões de anos, mas essas amostras estão fortemente alteradas e são consideradas pouco confiáveis. A afirmação mais defensável é que o último episódio de vulcanismo das Bermudas terminou no início do Oligoceno, há aproximadamente 30–35 Ma, e nada entrou em erupção desde então.
Essa data importa porque a litosfera oceânica em resfriamento subside segundo uma curva previsível. Quando um vulcão deixa de ser alimentado, quando o que quer que empurrasse o fundo do mar para cima desaparece, a placa afunda. A cadeia Havaí–Imperador é o caso de livro didático: cada vulcão é levado para oeste, para longe do ponto quente (hotspot), esfria e vai afundando lentamente de volta ao Pacífico, deixando uma cadeia de guyots submersos.
As Bermudas deveriam ter seguido o mesmo roteiro e não o seguiram. A ilha fica perto do topo da Elevação das Bermudas, um abaulamento oval do assoalho oceânico, orientado para nordeste, com cerca de 1.500 quilômetros de comprimento e de 500 a 1.000 quilômetros de largura (S. King & Anderson, 1998), que se ergue cerca de 500 metros acima do assoalho abissal de idade equivalente ao redor (S. King & Adam, 2014, PEPI). Frazer e Park adotam essa mesma altura de ~500 metros para o abaulamento. Seja como for, trata-se de uma protuberância real no fundo do Atlântico, que persiste mais de 30 milhões de anos depois de a fonte de calor que supostamente a criou ter, em princípio, se extinguido.
Se você navegar para o norte a partir de Porto Rico pelas águas popularmente chamadas de Triângulo das Bermudas, cruzará a profunda planície abissal, e a verdadeira anomalia aqui é geológica, não sobrenatural. Então o fundo do mar se ergue sob o casco, uma cúpula longa e baixa que sobe por centenas de quilômetros. No topo da cúpula, sob 45 metros de água, fica um pedestal de rocha vulcânica de topo plano, soterrado sob cerca de um quilômetro de recife carbonático e sedimentos de dunas. Os turistas veem o recife. O pedestal embaixo dele é a parte que não deveria estar ali.
O modelo havaiano e por que ele não se aplica
Durante a maior parte do último meio século, a resposta-padrão para “por que existe uma ilha vulcânica no meio de uma placa oceânica” tem sido: uma pluma mantélica. A ideia, formalizada por W. Jason Morgan em “Convection Plumes in the Lower Mantle” (Nature, 5 de março de 1971, DOI 10.1038/230042a0), é que colunas estreitas de rocha quente sobem das profundezas do manto, possivelmente do limite núcleo–manto, e atingem a base de uma placa tectônica. O calor da pluma produz fusão parcial, que constrói um vulcão. A flutuabilidade da pluma ergue a placa ao redor, produzindo um abaulamento. Conforme a placa se desloca sobre a pluma, uma cadeia de vulcões progressivamente mais antigos e mais erodidos se estende na esteira do movimento.
O Havaí tem todas as características. Há um vulcão ativo em uma das extremidades, o Kīlauea, lançando lava no Pacífico neste exato momento. Há uma cadeia de vulcões mais antigos e extintos que segue para noroeste em direção aos montes submarinos Imperador, com idades que aumentam de forma regular com a distância. A tomografia sísmica global mostra, sob o Havaí, uma anomalia de baixa velocidade que alcança o manto inferior, compatível com uma coluna quente subindo das profundezas. O abaulamento sob o Havaí é sustentado, nesse quadro, de forma dinâmica. A placa é mantida no alto pelo empuxo de flutuação do material da pluma abaixo dela. Retire o empuxo e a placa se acomoda.
As Bermudas não têm nenhuma dessas características. Nenhum vulcão ativo. Nenhuma cadeia de vulcões extintos com idades progressivas que se estenda em direção à ilha, ou a partir dela. O modelo de tomografia global de alta resolução SEMUCB-WM1, construído por French e Romanowicz (2015, “Broad plumes rooted at the base of the Earth’s mantle beneath major hotspots”, Nature 525:95–99), não vê nada semelhante a uma pluma no manto inferior sob as Bermudas. Trabalhos anteriores propuseram uma pluma térmica fraca (J. Morgan, 1983), ou convecção induzida na borda do cráton norte-americano (S. King & Anderson, 1998), ou ascensão intermitente do manto superior (Vogt, 1991), mas nenhum desses modelos se firmou.
Há também uma discussão paralela, de longa data, sobre se as clássicas plumas mantélicas profundas existem de fato. Uma corrente liderada por Gillian Foulger e pelo falecido Don Anderson defende há duas décadas que muitas feições atribuídas a plumas são mais bem explicadas por processos rasos, pela tensão nas placas, por porções férteis da astenosfera e pela trama litosférica herdada de tectônicas mais antigas (Foulger & Anderson, 2005, JVGR 141:1–22). As Bermudas são, há muito tempo, a principal prova a favor da tese deles. É o abaulamento que se recusa a se comportar como o modelo de pluma diz que um abaulamento deveria se comportar.
Este é o quebra-cabeça que Frazer e Park se propuseram a resolver. Se não há pluma agora e nenhuma pluma que possa ser reconstruída para o passado recente, o que sustenta a Elevação das Bermudas?
Lendo terremotos vindos de continentes distantes
A técnica se chama sismologia de funções do receptor, e a ideia que a sustenta é mais antiga do que os registros digitais que ela hoje utiliza.
Quando uma onda P de um terremoto distante chega quase na vertical sob uma estação sísmica, ela não chega limpa. Em cada limite nítido na rocha acima do sensor, um contraste de composição, densidade ou velocidade sísmica, parte da onda P se converte em onda S. A onda convertida chega uma fração de segundo depois da P direta, porque as ondas S viajam mais devagar. O tamanho desse atraso informa a que profundidade está a interface. A polaridade da onda convertida informa se a interface é um degrau para cima ou para baixo na impedância sísmica. Empilhe conversões suficientes, de terremotos que chegam com azimutes e ângulos diferentes, e a estrutura sob a estação se resolve em um perfil vertical de camadas.
O problema é que as fases convertidas são minúsculas, muitas vezes soterradas no ruído. Para extraí-las, os sismólogos precisam de registros longos, muitos terremotos e uma filtragem cuidadosa.
Frazer e Park aplicaram ao arquivo do BBSR um método de função do receptor de alta frequência, baseado em correlação com múltiplos tapers. Exigiram razões sinal-ruído acima de 2 em duas faixas de frequência (0,01–0,5 Hz e 0,5–3 Hz) e aplicaram uma verificação de causalidade adicional a cada evento individual. De décadas de registros, 396 terremotos distantes passaram por todos os controles de qualidade (Frazer & Park, 2025, GRL). O conjunto de dados é pequeno para os padrões das densas redes sísmicas continentais, mas, para uma estação insular no meio do Atlântico, com um único instrumento utilizável, 396 eventos limpos é um registro respeitável.
O resultado é uma imagem empilhada de todas as interfaces nos 50 quilômetros superiores de crosta e litosfera sob a ilha. Surgiram quatro camadas proeminentes.
A jangada de 20 quilômetros
A primeira interface, a cerca de 3,3 quilômetros de profundidade, marca a base do edifício vulcânico, o toco erodido do vulcão em escudo original. A segunda e a terceira interfaces dividem uma crosta oceânica de cerca de 7 quilômetros de espessura em uma camada superior e outra inferior, na habitual estrutura em duas partes imageada em muitas bacias oceânicas. A quarta interface é a nova. Ela fica a cerca de 10,8 quilômetros de profundidade, onde normalmente estaria a Moho, o limite entre a crosta e o manto.
Sob a maior parte das ilhas oceânicas, abaixo da Moho, esperaríamos peridotito mantélico, com velocidades de onda P em torno de 8 km/s e densidades em torno de 3.300 kg/m³. Sob as Bermudas, a imagem sísmica mostra algo diferente. Da Moho fóssil, a cerca de 11 quilômetros de profundidade, até aproximadamente 31 quilômetros, a rocha tem velocidades de onda P próximas de 7,3 km/s: rápidas demais para ser crosta oceânica, lentas demais para ser manto comum. Abaixo disso, por fim, as funções do receptor retornam sinais compatíveis com manto litosférico normal.
Em outras palavras, entre a crosta oceânica das Bermudas e o manto propriamente dito há uma camada de 20 quilômetros de espessura que não pertence a nenhum dos dois. Frazer e Park interpretam essa camada como underplating: magma que subiu durante o último episódio vulcânico das Bermudas, mas parou na base da crosta em vez de entrar em erupção, depois esfriou e se solidificou em uma intrusão máfica congelada entre a crosta e o manto (Frazer & Park, 2025, GRL).
Camadas de underplating já foram vistas antes. Sob as ilhas Canárias, sob as Marquesas e sob várias ilhas oceânicas menores, estudos de funções do receptor imagearam camadas de underplating de 3 a 10 quilômetros de espessura (Gallart et al., 1999; Leahy et al., 2010; Olugboji & Park, 2016). A camada das Bermudas tem aproximadamente o dobro da espessura de qualquer underplating oceânico intraplaca documentado anteriormente.
A espessura é só metade da história; a densidade carrega o resto do argumento. Para sustentar um abaulamento de 500 metros, uma camada de underplating precisa ser menos densa que o manto litosférico que ela substituiu: flutuante o bastante para erguer a placa sobrejacente, mas pesada o bastante para ficar sob a crosta. Frazer e Park fizeram a aritmética isostática nos dois sentidos. Em relação a uma densidade assumida de 3.300 kg/m³ para o manto litosférico, o material do underplating precisa ser cerca de 50 kg/m³ mais leve, o que dá uma densidade absoluta próxima de 3.250 kg/m³, um contraste de aproximadamente 1,5% (Frazer & Park, 2025, GRL). Parece pouco. Multiplicado ao longo de uma coluna de rocha de 20 quilômetros que pode se estender de 50 a 100 quilômetros a partir do centro do abaulamento, é suficiente para erguer o fundo do mar nos ~500 metros observados.
A implicação é que as Bermudas não são sustentadas por nada quente. A flutuabilidade é composicional, não térmica. Ela não precisa de uma pluma para continuar funcionando e não se desligará quando uma pluma se afastar, porque não há pluma. Uma espessa jangada de rocha ligeiramente mais leve está encravada na base da placa, e essa jangada vem fazendo o trabalho, sozinha, há cerca de 30 milhões de anos.
“As Bermudas são um lugar empolgante para estudar, porque uma série de suas feições geológicas não se encaixa no modelo de pluma mantélica, a maneira clássica de trazer material profundo à superfície”, disse William Frazer, autor principal do artigo, da Carnegie Science, quando o trabalho foi anunciado (comunicado de imprensa da Carnegie Science, 12 de fevereiro de 2026). “Observamos um underplating espesso, algo que não é observado na maioria das plumas mantélicas. Combinado com observações geoquímicas recentes, isso sugere que existem outros processos convectivos no manto da Terra que ainda não foram bem compreendidos.”
A conexão com a Pangeia
Por que o underplating das Bermudas é tão espesso, se outras ilhas oceânicas intraplaca têm camadas de underplating com um terço ou um quarto desse tamanho? A sismologia consegue descrever a camada, mas não pode, sozinha, dizer de onde veio o material. Para isso, o caso se apoia na geoquímica e em amostras extraídas do embasamento das Bermudas décadas atrás.
Em 2019, Sarah Mazza e sete coautores, entre eles Esteban Gazel e Alexander Sobolev, publicaram na Nature uma análise das rochas vulcânicas das Bermudas, argumentando que as lavas da ilha estavam amostrando um reservatório mantélico que ninguém havia descrito antes (Mazza et al., 2019, “Sampling the volatile-rich transition zone beneath Bermuda”, Nature 569:398–403, DOI 10.1038/s41586-019-1183-6). As lavas das Bermudas são subsaturadas em sílica, ou seja, cristalizaram-se a partir de fundidos incomumente pobres em SiO₂. São enriquecidas em elementos-traço incompatíveis e em voláteis, incluindo água e CO₂, e carregam uma assinatura isotópica de chumbo distinta, que aponta para uma fonte jovem. O reservatório mais plausível, concluíram Mazza e seus coautores, é a zona de transição do manto, a camada entre 410 e 660 quilômetros de profundidade, de algum modo acessada durante a breve vida vulcânica das Bermudas, há cerca de 33 milhões de anos. O argumento mais forte era que esse reservatório carregava carbono e água que haviam sido subductados para o manto profundo muito antes de as erupções chegarem à superfície.
Mazza, uma especialista externa que publicou separadamente sobre a geoquímica das Bermudas e não participou do estudo sísmico, continuou a desenvolver essa história. Em Mazza et al. (2025, “Zinc isotope constraints on the cycling of carbon in the Bermuda mantle source”, Geology 53(12):1001–1006, DOI 10.1130/G53656.1), ela e colegas usaram variações nos isótopos de zinco de amostras das Bermudas para rastrear o carbono até sua fonte. O sinal, disse Mazza à Live Science, aponta para material levado para o fundo do manto centenas de milhões de anos antes de as Bermudas existirem, durante a montagem da Pangeia, entre aproximadamente 900 e 300 milhões de anos atrás (Pappas, Live Science, 12 de dezembro de 2025).
Essa coincidência de datas não é acidental. O Atlântico central, onde ficam as Bermudas, é a linha de ruptura em que a Pangeia se partiu. Qualquer material carbonatado e rico em voláteis que estivesse estacionado no manto sob o antigo supercontinente ainda estava lá embaixo quando o Atlântico se abriu. Quando algo perturbou o manto sob a jovem placa atlântica, há cerca de 33 milhões de anos (Frazer e Park se recusam a se comprometer com um mecanismo específico, deixando em aberto a convecção induzida pela borda e a ascensão de material em pequena escala), o resultado foram as Bermudas. Fundidos ricos em carbono e pobres em sílica subiram, parte deles entrou em erupção e construiu o vulcão em escudo original, e um volume muito maior parou na base da crosta e congelou ali.
“Ainda existe esse material que sobrou dos tempos de vulcanismo ativo sob as Bermudas e que potencialmente ajuda a sustentá-las como essa área de grande relevo no oceano Atlântico”, disse Mazza à Live Science. “O fato de estarmos em uma área que antes era o coração do último supercontinente é, penso eu, parte da história de por que isso é único” (Pappas, Live Science, 12 de dezembro de 2025).
Se ela estiver certa, o underplating das Bermudas não é apenas um resquício de uma erupção do Oligoceno. É uma memória estrutural da Pangeia, uma laje de 20 quilômetros de manto parcialmente fundido e contaminado por carbono que se solidificou sob a nova placa e permaneceu ali desde então.
Dez sismômetros para mapear o underplating das Bermudas
Um único sismômetro é uma base frágil para se apoiar uma descoberta. O BBSR fica na extremidade leste das Bermudas, perto da antiga Biological Station e da entrada do porto de St. George’s. As funções do receptor de um único furo imageiam as camadas diretamente sob esse furo. Não dizem nada sobre se a mesma jangada de 20 quilômetros se estende por toda a ilha, por baixo do recife ao redor ou ainda mais longe, sob a Elevação das Bermudas em sentido amplo. Não dizem se o underplating é uma laje contínua ou um mosaico. Não resolvem suas bordas.
Em fevereiro de 2026, Frazer e duas cientistas do quadro da Carnegie, Diana Roman e Lara Wagner, ambas co-titulares da cátedra Harry Oscar Wood de Sismologia no Earth and Planets Laboratory, voltaram às Bermudas com dez sismômetros portáteis (comunicado de imprensa da Carnegie Science, 12 de fevereiro de 2026; reportagem da Carnegie Science, 8 de maio de 2026). Os instrumentos, às vezes chamados de Quick Deploy Boxes, foram instalados por todo o arquipélago em colaboração com o Governo das Bermudas, o Bermuda Institute of Ocean Sciences e o Bermuda Aquarium, Museum and Zoo. Cada caixa combina um sensor de banda larga com bateria, relógio GPS e armazenamento próprios. Nenhum dos locais é tão silencioso quanto o furo do BBSR, mas dez deles, espalhados pela ilha, permitem que a equipe faça coisas que a estação única não consegue. Eles podem comparar as funções do receptor de um local a outro. Podem empilhar em um mapa as fases convertidas que chegam de direções diferentes. Podem localizar pequenos terremotos locais, se houver, usando como referência um arranjo de estações em vez de um único ponto.
Em maio de 2026, a equipe voltou mais uma vez para fazer a manutenção da rede e retirar dos instrumentos o primeiro grande conjunto de dados (reportagem da Carnegie Science, “Bermuda: Under the Surface”, 8 de maio de 2026). A atualização da Carnegie Science informa apenas que a equipe está “voltando para verificar os instrumentos, garantir que estejam funcionando corretamente e coletar o primeiro grande conjunto de dados”. Não divulga resultados sísmicos preliminares. A afirmação básica do artigo de novembro de 2025, de que o BBSR enxerga um underplating de 20 quilômetros diretamente sob ele, permanece, portanto, intacta. Saber se o underplating se estende por toda a ilha, ou tem uma forma específica, ou é assimétrico, ou é menor do que a estação única sugeriria é a questão em aberto que a nova rede foi projetada para resolver.
Vários testes decorrem diretamente do artigo de Frazer e Park. Se o underplating realmente se estende de 50 a 100 quilômetros a partir do centro do abaulamento, então as funções do receptor de todas as dez novas estações devem mostrar a mesma interface profunda, aproximadamente na mesma profundidade e com a mesma polaridade. Se não for assim, se algumas estações na extremidade oeste da ilha imagearem a Moho a uma profundidade normal, com manto normal abaixo dela, então o underplating é mais irregular do que a imagem de uma única estação sugere, e a explicação para a Elevação das Bermudas terá de crescer na mesma medida.
O que mais isso muda
A mais restrita das consequências importantes do resultado de Frazer e Park é local. Um underplating real, isostaticamente suficiente, sob as Bermudas elimina a necessidade de invocar uma anomalia térmica ativa, ou mesmo recente, para explicar por que a ilha ainda está lá. A Elevação das Bermudas pode ser modelada, daqui em diante, como uma estrutura estática, sustentada por sua composição. Isso muda a forma de incorporar a Elevação aos modelos regionais do Atlântico central, incluindo modelos de como a placa norte-americana se flexionou nos últimos 30 milhões de anos.
A implicação mais ampla é que algumas, possivelmente muitas, ilhas oceânicas intraplaca poderiam ser sustentadas por seus próprios underplatings fósseis, e não por algo que esteja subindo neste momento a partir de baixo. O modelo de pluma térmica não vai desaparecer, pois as evidências geofísicas de ascensões quentes sob o Havaí e a Islândia continuam fortes, mas, na franja intraplaca, onde os abaulamentos persistem muito depois de o vulcanismo se extinguir, um mecanismo de underplating pode estar fazendo discretamente o trabalho pelo qual as plumas levam o crédito. Frazer disse à Carnegie Science que já está procurando camadas comparáveis sob outras ilhas. Se jangadas semelhantes de 20 quilômetros aparecerem sob, digamos, Cabo Verde ou as Canárias mais antigas, o caso das Bermudas deixa de ser único e passa a ser o primeiro exemplo conhecido de uma classe mais ampla.
Uma terceira consequência está em outra sala do prédio, com os geoquímicos. Se a leitura de Mazza estiver correta, o carbono e os voláteis que alimentaram as estranhas lavas das Bermudas ficaram sequestrados no manto centenas de milhões de anos antes de a ilha emergir acima da superfície, sobras do ciclo dos supercontinentes, que sobreviveram à montagem e à fragmentação da Pangeia. Isso implica que o manto sob oceanos jovens como o Atlântico guarda uma memória mais profunda do que havia ali antes de a bacia se abrir do que as ilhas oceânicas das bacias mais antigas, a do Pacífico ou a do Índico, costumam exibir. As Bermudas, nesse quadro, são uma janela para a herança pangeica, e não apenas para uma erupção isolada do Oligoceno.
A escola antipluma observará o óbvio. As Bermudas são um abaulamento que se mantém erguido há 30 milhões de anos sem uma pluma, por um mecanismo que não exige, de modo algum, dinâmica profunda do manto. Foulger, Anderson e seus colegas defendem há duas décadas que processos rasos, entre eles o underplating, a astenosfera fértil e a convecção induzida pela borda, podem fazer a maior parte do que as plumas foram invocadas para fazer (Foulger & Anderson, 2005, JVGR 141:1–22). O resultado de Frazer e Park é compatível com esse argumento, sem resolvê-lo. Uma pluma ainda poderia ter participado, há 33 milhões de anos, do fornecimento dos fundidos originais. O que está claro agora é que nenhuma pluma é necessária para manter o abaulamento de pé hoje.
No furo de St. George’s, o sensor continua escutando. Outro terremoto chegará ao digitalizador esta noite, em algum ponto de uma zona de subducção do outro lado do planeta. Sua onda P alcançará as Bermudas primeiro e, uma fração de segundo depois, virá uma onda S convertida, menor, ricocheteando no topo da laje que não deveria estar ali, a jangada de 20 quilômetros de rocha mantélica resfriada que vem sustentando discretamente uma ilha acima do Atlântico durante a maior parte dos últimos 30 milhões de anos.
