Conceito de Gradiente Geotérmico
A expressão Gradiente Geotérmico designa a taxa de variação de temperatura interna da Terra com a profundidade, medida a partir da superfície, sendo uma consequência da dissipação da energia interna do globo terrestre. Esta taxa varia 
fortemente de local para local, e depende de diversos fatores, entre os quais o fluxo local de calor e a condutividade das rochas. Por exemplo, em zonas de subducção, onde a crosta oceânica mais antiga e fria penetra por debaixo de uma placa continental, o gradiente geotérmico é baixo, variando entre os 8ºC e os 16ºC por km. Já em zonas de rift oceânico, onde o magma ascende de forma constante para formar crusta terrestre nova, o gradiente geotérmico pode ultrapassar os 30ºC por km. Contudo, longe dos limites das placas tectónicas, o gradiente geotérmico é muito semelhante a nível global: cerca de 25ºC por cada 1000 metros de profundidade. O mapeamento destas variações no gradiente geotérmico pode ser efetuado com o recurso a isotermas (ou geotermas) que indicam locais de igual gradiente geotérmico.
O gradiente geotérmico pode ser estático ou não estático: é estático em regiões atectónicas e sem magmatismo recente e nas quais o aumento da temperatura e da pressão ocorre de forma progressiva; é não estático quando é perturbado por intrusões magmáticas ou por movimentos tectónicos.
A existência e o valor aproximado do gradiente geotérmico foi determinado pela primeira vez em 1867, ano em que foi efetuada uma perfuração com 1271 metros numa mina de gesso na Alemanha, tendo-se concluído que a temperatura aumentava cerca de 3ºC a cada 100 metros de profundidade.
Como calcular o gradiente geotérmico
O gradiente geotérmico pode ser calculado matematicamente pela razão entre a variação de temperatura e a variação da profundidade. Considerando com T1 a temperatura no ponto P1 e T2 a temperatura no ponto P2, e utilizando como unidades de medida uma determinada unidade de temperatura e uma determinada unidade de distância (por exemplo, metros), a fórmula de cálculo de Gradiente Geotérmico é a seguinte:
Gradiente geotérmico = (T2 - T1) / (P2 - P1)
O que origina o calor no interior da Terra
São várias as razões para a existência de calor no interior da Terra. A principal delas é a existência de elementos radioativos que ao decaírem originam calor. Mas existem diversos outros, embora se desconheça o contributo exato de cada um para o total de calor:
- Decaimento dos elementos radioativos presentes na crusta e no manto terrestre;
- Calor residual resultante do impacto de meteoritos e da compressão, libertado durante o processo de formação da Terra, e que ficou aprisionado no interior pelo crusta terrestre solidificada;
- Calor libertado pela descida em direção ao núcleo de metais pesados inicialmente presentes no manto;
- Calor gerado pelas forças de maré através da compressão e distorção dos materiais sólidos terrestres provocados pela rotação da Terra, gerando assim calor por fricção.
Devido às diferentes razões para a existência de calor e à respetiva contribuição consoante a camada interna da Terra, o gradiente geotérmico não se mantém constante à medida que se transita entre as referidas camadas. Assim, numa primeira fase, o gradiente externo é extremamente elevado, atingindo os 25ºC de média referidos antes. Contudo, quando se penetra no manto, o gradiente reduz-se significativamente, voltando a acentuar-se na zona de transição com o núcleo externo. No núcleo interno, o gradiente geotérmico é praticamente nulo.
