Relieves submarinos producidos por un estudio frente a la costa de Mayotte en 2019, que muestran el nuevo volcán submarino Fani Maoré
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Un volcán submarino en ascenso frente a la costa de Madagascar ha estado arrojando rastros químicos de material de un océano de magma primordial en los primeros 100 millones de años de la historia de la Tierra.
Los científicos generalmente sospechan que el manto de la Tierra (la gruesa capa de roca caliente debajo de la corteza) ha estado batiéndose constantemente durante más de 4 mil millones de años, borrando gradualmente la mayoría de los rastros químicos de la historia más temprana del planeta.
“Esto va a cambiar muchas cosas [in earth science]porque ahora tenemos pruebas de que materiales que datan de hace 4.500 millones de años (desde el comienzo mismo de la historia de la Tierra) todavía existen en cantidades suficientes para ser muestreados en un volcán”, afirma Catherine Chauvel del Centro Nacional Francés de Investigaciones Científicas (CNRS) en París.
Durante el eón Hadeano, un objeto del tamaño de Marte chocó con la Tierra, desprendiendo escombros que los científicos creen que luego formaron la luna. El impacto calentó tan intensamente al joven planeta que quedó cubierto por un océano global de magma. Durante los siguientes millones de años, la roca fundida se enfrió y cristalizó, y la primera corteza comenzó a formarse sobre el manto.
Algunos científicos sospechaban que en el manto terrestre sobrevivían restos de esta cristalización primordial, pero carecían de la precisión analítica para demostrarlo, afirma Chauvel.
En mayo de 2018, una inusual serie de terremotos frente a la isla francesa de Mayotte, entre Madagascar y Mozambique, llevó a los científicos a descubrir un nuevo volcán unos 50 kilómetros más al este, llamado Fani Maoré. Las erupciones de los tres años siguientes drenaron tanto magma del subsuelo de Mayotte que se hundió unos 20 centímetros.
Chauvel y sus colegas recuperaron muestras de roca volcánica de Fani Maoré y la cercana Mayotte para comparar la química del nuevo volcán con la del sistema volcánico más antiguo. Se asociaron con Claudine Israel de la Universidad de Cambridge para investigar más a fondo, utilizando una técnica ultraprecisa recientemente desarrollada para medir pequeñas diferencias en los isótopos de neodimio. Estos isótopos preservan un registro químico de cómo el océano de magma primordial de la Tierra cristalizó a medida que el joven planeta se enfrió, dice Israel.
El equipo descubrió que, en comparación con la lava de Mayotte, la lava de Fani Maoré tenía una proporción ligeramente mayor de neodimio-142 a neodimio-144. Esa proporción más alta probablemente refleja una bolsa de manto antiguo que escapó a miles de millones de años de mezcla y todavía es relativamente rica en bridgmanita, un mineral que se cree que estuvo entre los primeros en cristalizar del océano de magma primordial de la Tierra.
“Siempre es emocionante encontrar algo que has estado buscando y que nadie más ha encontrado todavía”, dice Chauvel.
Los hallazgos sugieren que es posible que el manto de la Tierra nunca se haya mezclado tan completamente como muchos geólogos habían supuesto. Eso podría ayudar a los científicos a reconstruir cómo se solidificó el océano de magma primordial de la Tierra, dice Israel.
“Por primera vez hemos demostrado experimentalmente cómo cristalizó el manto a partir del océano de magma y cómo esa cristalización creó heterogeneidad química desde el principio”, afirma.
Los nuevos hallazgos proporcionan evidencia plausible de que el manto de la Tierra aún conserva material extremadamente antiguo, dice Tim Johnson de la Universidad Curtin en Perth, Australia. “Esto parece ser un avance apasionante”, afirma.
“Se necesita una enorme cantidad de trabajo para lograr que una técnica como ésta funcione correctamente y parece que lo han logrado”, dice Bernard Bourdon del CNRS en Lyon.
El estudio ofrece una visión sin precedentes de un período de la historia de la Tierra del que casi no sobrevive evidencia directa, añade. “Es un poco como descubrir una muestra del núcleo de la Tierra que de alguna manera llegó hasta la superficie”, dice Bourdon.
Para Richard Carlson de Carnegie Science en Washington, DC, la precisión por sí sola es digna de mención. “Cualquiera que tenga experiencia con estas mediciones lo reconocerá como un logro importante”, afirma.
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