Una gran estructura descubierta bajo el Pacífico desafía las teorías geofísicas sobre el interior de la Tierra

Evidencia descubierta de un antiguo fondo marino que se hundió profundamente en la Tierra durante la era de los dinosaurios desafía las teorías existentes sobre la estructura interior de la Tierra.

Ubicado en la Dorsal del Pacífico Oriental (un límite de placas tectónicas en el fondo del Océano Pacífico sudoriental), este parche de fondo marino previamente no estudiado arroja nueva luz sobre el funcionamiento interno de nuestro planeta y cómo su superficie ha cambiado a lo largo de millones de años. Los hallazgos del equipo investigador, de la Universidad de Maryland, se publicaron en la revista Science Advances.

Dirigido por el investigador postdoctoral en geología Jingchuan Wang, el equipo utilizó técnicas innovadoras de imágenes sísmicas para observar profundamente el manto de la Tierra, la capa entre la corteza y el núcleo de nuestro planeta. Encontraron un área inusualmente gruesa en la zona de transición del manto, una región ubicada entre aproximadamente 410 y 660 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. La zona separa los mantos superior e inferior, expandiéndose o contrayéndose según la temperatura. El equipo cree que el fondo marino recién descubierto también puede explicar la estructura anómala de la provincia de baja velocidad de corte del Pacífico (LLSVP, por sus siglas en inglés), una región enorme en el manto inferior de la Tierra, ya que la LLSVP parece estar dividida por la placa.

«Esta zona engrosada es como una huella fosilizada de un antiguo trozo de fondo marino que se subdujo hacia la Tierra hace aproximadamente 250 millones de años», dijo Wang. «Nos está dando una visión del pasado de la Tierra que nunca antes habíamos tenido».

El proceso de subducción ocurre cuando una placa tectónica se desliza debajo de otra, reciclando el material de la superficie de nuevo en el manto de la Tierra. El proceso a menudo deja evidencia visible de movimiento, incluidos volcanes, terremotos y fosas marinas profundas. Si bien los geólogos suelen estudiar la subducción examinando muestras de rocas y sedimentos encontrados en la superficie de la Tierra, Wang trabajó con el profesor de geología Vedran Lekic y el profesor asociado Nicholas Schmerr para utilizar ondas sísmicas para sondear el fondo del océano. Al examinar cómo las ondas sísmicas viajaban a través de las diferentes capas de la Tierra, los científicos pudieron crear mapas detallados de las estructuras ocultas en las profundidades del manto.

«Se puede pensar en la imagen sísmica como algo similar a una tomografía computarizada. Básicamente nos ha permitido tener una vista transversal del interior de nuestro planeta», dijo Wang. «Normalmente, las placas oceánicas de material son consumidas por la Tierra por completo, sin dejar rastros discernibles en la superficie. Pero ver la antigua placa de subducción desde esta perspectiva nos dio nuevos conocimientos sobre la relación entre las estructuras terrestres muy profundas y la geología de la superficie, que antes no eran obvias».

Lo que el equipo encontró los sorprendió: el material se estaba moviendo a través del interior de la Tierra mucho más lentamente de lo que se pensaba anteriormente. Wang cree que el grosor inusual del área que descubrió el equipo sugiere la presencia de material más frío en esta parte de la zona de transición del manto, lo que indica que algunas placas oceánicas se atascan a mitad de camino a medida que se hunden a través del manto.

«Descubrimos que en esta región, el material se hundía a aproximadamente la mitad de la velocidad que esperábamos, lo que sugiere que la zona de transición del manto puede actuar como una barrera y ralentizar el movimiento del material a través de la Tierra», explicó Wang. «Nuestro descubrimiento abre nuevas preguntas sobre cómo la Tierra profunda influye en lo que vemos en la superficie a lo largo de grandes distancias y escalas de tiempo».

Futuros trabajos

De cara al futuro, el equipo planea ampliar su investigación a otras áreas del océano Pacífico y más allá. Wang espera crear un mapa más completo de las antiguas zonas de subducción y afloramiento (el proceso geológico que ocurre cuando el material subducido se calienta y sube a la superficie nuevamente), así como sus efectos en las estructuras terrestres tanto profundas como superficiales. Con los datos sísmicos adquiridos en esta investigación, Wang y otros científicos están mejorando sus modelos de cómo se han movido las placas tectónicas a lo largo de la historia de la Tierra.

«Esto es solo el comienzo», dijo Wang. «Creemos que hay muchas más estructuras antiguas que esperan ser descubiertas en el interior profundo de la Tierra. Cada una de ellas tiene el potencial de revelar muchos nuevos conocimientos sobre el complejo pasado de nuestro planeta, e incluso conducir a una mejor comprensión de otros planetas más allá del nuestro».