Los geocientíficos han resuelto un antiguo misterio del vulcanismo oceánico y la tectónica de placas, explicando por qué algunas islas contienen tanto material continental a pesar de su distancia de las placas continentales.
Según simulaciones y análisis químicos dirigidos por la Universidad de Southampton, estos desconcertantes mecanismos ocurren cuando los continentes son pelados desde abajo por las inquietas fuerzas tectónicas de la Tierra, a través de lentas y ondulantes “ondas del manto”.
Cuando las placas continentales se dividen y se separan, el manto superior, caliente y de flujo (increíblemente) lento, las despoja de sus raíces. Este material extraído es luego transportado lejos, donde enriquece el manto oceánico y alimenta el vulcanismo durante eones.
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“Sabemos desde hace décadas que partes del manto debajo de los océanos parecen extrañamente contaminadas, como si pedazos de continentes antiguos terminaran allí de alguna manera”, explica el científico terrestre Thomas Gernon de la Universidad de Southampton y autor principal del estudio.
Los científicos ya habían intentado explicar esto de varias maneras.
Quizás el manto oceánico fue “contaminado” por sedimentos que se reciclaron a medida que la corteza se sumerge en el manto, un proceso llamado subducción.
O tal vez columnas de roca caliente, llamadas plumas del manto, trajeron consigo material enriquecido a medida que burbujeaban desde las profundidades de la Tierra hacia la superficie.
Estos procesos pueden contribuir, pero no cuentan la historia completa, ya que algunas áreas enriquecidas muestran poca evidencia de reciclaje de corteza o plumas calientes. Además, el enriquecimiento a través del manto oceánico parece variado y se origina a partir de un mosaico de rocas de diferentes edades.
La teoría de las “ondas del manto” que destruyen la corteza explica el proceso de enriquecimiento: cuando un continente se rompe, se desencadena una cadena de inestabilidades u ondas del manto, que se desplazan a lo largo de la base de los continentes a profundidades de 150 a 200 kilómetros (90 a 125 millas).
Este movimiento de barrido pela los continentes desde abajo, desde sus raíces, y puede transportar material continental a lo largo de más de 1.000 kilómetros hasta el manto oceánico, alimentando erupciones volcánicas que pueden persistir decenas de millones de años.
Es un barrido muy lento que se desarrolla en escalas de tiempo geológicas. Decir que esto sucede a paso de tortuga es un engaño.declaración: las astillas continentales son arrastradas hacia los océanos a un ritmo que es un millón de veces más lento que la velocidad de un caracol.
Estas escalas de tiempo extendidas significan que los continentes dejan su huella química mucho después de haberse fragmentado.
“Hemos descubierto que el manto todavía siente los efectos de la desintegración continental mucho después de que los continentes se hayan separado”, afirma Sascha Brune, geodinámico de la Universidad de Potsdam.
“El sistema no se apaga cuando se forma una nueva cuenca oceánica: el manto sigue moviéndose, reorganizándose y transportando material enriquecido lejos de donde se originó”.
Una cadena de volcanes submarinos y montañas en el Océano Índico proporciona una línea de evidencia adicional. Esta cadena, que alguna vez estuvo situada frente al noreste de Australia, incluye la Isla de Navidad y se formó hace más de 150 millones de años cuando se desintegró el supercontinente Gondwana.
Esta región no muestra evidencia fuerte de plumas del manto. En cambio, presenta un perfil de vulcanismo enriquecido que ocurrió dentro de los 50 millones de años posteriores a la ruptura continental. Este enriquecimiento disminuyó lentamente con el tiempo, como es consistente con las predicciones del modelo de los investigadores.
Además de resolver los misterios del material convencional en los océanos y el vulcanismo inesperado lejos de los límites tectónicos, este equipo de investigación descubrió recientemente un par de secretos más de la geociencia.
Descubrieron que las ondas lentas y ondulantes del manto también pueden provocar la erupción de magmas ricos en diamantes desde las profundidades de la Tierra. Finalmente, estas mismas ondas del manto pueden provocar el levantamiento continental, obligando a las partes aparentemente estables de los continentes a elevarse más de un kilómetro, formando algunas de las “características topográficas más importantes del planeta”.
Esta investigación se publica en Nature Geoscience.