Por Ian Randall, de Newsweek Internacional
Un equipo de geólogos realizó un misterioso hallazgo en la remota isla chilena en el Pacífico. Algunos de los minerales estudiados parecen tener hasta 165 millones de años, algo que no encajaba en absoluto con los movimientos conocidos del manto terrestre y la actividad volcánica. El descubrimiento ha puesto en duda la noción de cómo se mueve la «cinta transportadora» de la Tierra.
Es posible que el manto de la Tierra no siempre se mueva al mismo ritmo que la corteza tectónica suprayacente (como se ha establecido en los libros de texto de ciencias durante décadas), sino que podría comportarse de manera diferente.
Esta es la conclusión de un equipo internacional de geólogos que realizó un misterioso hallazgo en la isla de Pascua, la isla chilena en el Pacífico famosa por sus estatuas gigantes.
La idea de que la corteza y el manto de la Tierra podrían moverse juntos como una «cinta transportadora» como resultado de las corrientes de convección en esta última fue propuesta por primera vez en 1919 por el geólogo británico Sir Arthur Holmes. Su sugerencia proporcionó un mecanismo por el cual grandes continentes podrían desplazarse a la deriva sobre la superficie de la Tierra, una teoría entonces polémica basada en evidencia que incluía cómo masas de tierra como África y Sudamérica parecen encajar entre sí y tenían rocas y fósiles coincidentes a pesar de estar separadas por un océano.
Ahora, sin embargo, los investigadores han descubierto en la Isla de Pascua «cápsulas del tiempo» de cristal que parecen haber permanecido en el mismo lugar del manto durante unos 162,5 millones de años. Esto es incompatible con la teoría de la cinta transportadora, lo que sugiere que el comportamiento del manto puede ser mucho más complejo de lo que pensábamos anteriormente.
Geológicamente hablando, la Isla de Pascua, que se encuentra a unos 3.500 kilómetros de la costa de Chile, es una especie de jovencita. Las partes más antiguas de la isla se formaron por erupciones volcánicas que tuvieron lugar hace 2.5 millones de años, sobre una placa oceánica no mucho más antigua.
En su investigación, la geóloga Yamirka Rojas-Agramonte, de la Universidad de Kiel, Alemania, y sus colegas se propusieron inicialmente calcular con precisión la edad de la isla. Para ello, recurrieron a unos diminutos cristales que contienen uranio y que se encuentran preservados en la lava, llamados circones, que son como pequeñas cápsulas del tiempo naturales.
Cuanto más tiempo pasa desde que se forman los cristales a partir del magma que se enfría, más uranio se desintegra en plomo. Al medir la relación entre ambos, los geólogos pueden determinar la edad de los cristales. «Encontramos cientos de granos de circón en la Isla de Pascua. Procedían de nueve muestras de toda la isla», afirmó Rojas-Agramonte. El equipo analizó 330 granos individuales, añadió, pero algo no cuadraba.
Algunas se formaron hace aproximadamente 2.5 millones de años, como se esperaba; sin embargo, otras parecían ser mucho, mucho más antiguas, de hasta 165 millones de años, antes de que se formara la isla. Esto planteó un cierto enigma para los investigadores. Un análisis químico posterior de los cristales de circón reveló que todos tenían prácticamente la misma composición, lo que significa que debían proceder de magma con la misma composición que los volcanes «jóvenes».
Al mismo tiempo, sin embargo, estos volcanes no podrían haber estado activos durante 165 millones de años: ni siquiera la placa oceánica de la que surgieron es tan antigua. La única solución al enigma del equipo es que los antiguos circones deben haberse originado en la fuente profunda del vulcanismo: muy por debajo de la corteza terrestre, en el manto.
ZONAS VOLCÁNICAS
Al igual que los volcanes de Hawai e Islandia, los de la Isla de Pascua son impulsados por un «punto caliente» subyacente, una columna donde el material fundido se eleva a través del manto como cera de parafina que flota en una lámpara de lava.
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Debido a que las columnas comienzan en la base del manto (en el límite con el núcleo de la Tierra, que es alrededor de 1.800 grados Fahrenheit más caliente que la capa superior), están esencialmente fijas en su lugar. En cambio, la corteza terrestre (y, según la teoría tradicional de la cinta transportadora, el manto subyacente) se mueve sobre los puntos calientes. El resultado es que los puntos calientes forman volcanes en diferentes lugares de la superficie de la Tierra a lo largo del tiempo, como en la cadena hawaiana, en la que las diferentes islas se formaron cuando se encontraban sobre el punto caliente.
Tal vez, razonaron los investigadores, los circones más antiguos que encontraron en la Isla de Pascua eran evidencia de que el punto caliente en sí había estado activo durante 165 millones de años.
El problema de explorar esta idea, sin embargo, es que gran parte de la evidencia original —en la forma de las placas tectónicas de hace 165 millones de años— ya no existe.
Como explica Douwe van Hinsbergen, profesor de geología de la Universidad de Utrecht y coautor del artículo, las placas oceánicas del Pacífico se reciclan gradualmente a medida que sus bordes se hunden bajo una corteza continental más boyante. (Este proceso provoca actividad volcánica debajo de la placa suprayacente, formando la cadena de volcanes alrededor del Pacífico conocida como «el Cinturón de Fuego»).
«La dificultad es que las placas de hace 165 millones de años desaparecieron hace mucho tiempo en esas zonas de subducción», explicó Van Hinsbergen, cuyo trabajo ha consistido en intentar reconstruir estas placas perdidas. Cuando Van Hinsbergen añadió a sus simulaciones una gran meseta volcánica de hace 165 millones de años en la Isla de Pascua, descubrió que esta característica debe haberse subducido bajo la Península Antártica hace unos 110 millones de años, lo que sugiere una solución a otro pequeño misterio. #Esto coincidió con una fase poco conocida de formación de montañas y deformación de la corteza en ese lugar exacto», explicó, y agregó: «Esa cordillera, cuyas huellas son claramente visibles, bien podría ser el efecto de la subducción de una meseta volcánica que se formó hace 165 millones de años».
TEORÍAS Y MISTERIOS
Como suele suceder, la solución de un problema sólo genera otro. Las reconstrucciones de placas anteriores respaldan la idea de que la columna de la Isla de Pascua puede haber estado activa durante nada menos que 165 millones de años.
Las erupciones volcánicas «recientes» que comenzaron a formar la isla hace 2,5 millones de años trajeron no sólo material fresco sino también restos de magmas más antiguos de la columna, lo que explica cómo las lavas podrían contener cápsulas del tiempo 162,5 millones de años más antiguas que la isla misma.
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Sin embargo, la teoría de la cinta transportadora según la cual la corteza y el manto se mueven juntos ya era lo suficientemente difícil de conciliar con las observaciones de que las columnas del manto permanecen en un lugar, y la resistencia de estos circones de 165 millones de años la empeora.
«La gente explicó esto diciendo que las columnas se elevan tan rápido que no se ven afectadas por un manto que se mueve con las placas, y que constantemente se suministra nuevo material de la columna debajo de la placa para formar nuevos volcanes», dijo Van Hinsbergen.
El problema con este razonamiento, sin embargo, es que los viejos trozos de la columna deberían haber sido transportados junto con el resto de la cinta transportadora del manto, y no haberlos dejado para que llegaran más tarde a la Isla de Pascua. «De ahí llegamos a la conclusión de que esos minerales antiguos sólo podrían haberse conservado si el manto que rodea la columna fuera básicamente tan estacionario como la columna misma», dijo Van Hinsbergen.
Esta es una posibilidad que ya había sido insinuada anteriormente en estudios realizados en las Islas Galápagos y Nueva Guinea, según los investigadores. «Este hallazgo reproduce descubrimientos previos en la pluma de Galápagos, lo que tiene profundas implicaciones para nuestra comprensión de la longevidad de las plumas del manto», dijo Rojas-Agramonte.
Si el equipo está en lo cierto, entonces el manto que se encuentra bajo nuestros pies debe comportarse de manera muy diferente y moverse mucho más lento de lo que se supuso durante mucho tiempo.
DOS OPCIONES
En cuanto a si estas columnas podrían representar un caso especial, Van Hinsbergen dijo que es posible, pero también hay evidencia que sugiere lo contrario.
«Un grupo canadiense-estadounidense también ha descubierto circones muy antiguos en Hawai», explicó. Ese equipo argumentó que hay dos opciones: «Esos circones llegaron fluyendo con un manto que se movía en una dirección completamente diferente a cómo se mueven las placas (desde Australia, pensaron), o han estado allí durante muchos cientos de millones de años, como argumentamos en el caso de Pascua».
«Mi suposición personal es que la Isla de Pascua no es ‘especial’, sino que podemos haber descubierto que el manto superior se agite activamente, por ejemplo, mediante placas en subducción».
Una vez completado el estudio actual, los investigadores ahora buscan estudiar más circones en las islas al oeste de México y tratar de comprender cómo estos cristales logran sobrevivir durante tanto tiempo en el manto.
«Apenas hemos empezado a descubrirlo y estamos ansiosos por ver qué tienen que decir otras islas y regiones», afirmó Van Hinsbergen.
El profesor David Pyle, vulcanólogo de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, sostiene: «La curiosa historia de cómo los antiguos circones terminaron en las arenas de las playas de jóvenes islas volcánicas en medio del Océano Pacífico se ha vuelto un poco más profunda».
«Si podemos descartar la entrega accidental de estos circones por parte de pájaros, polvo transportado por el viento (está muy lejos de la tierra), lastre de barcos y corrientes oceánicas, entonces nos queda la posibilidad de que estos circones fueran entregados desde el manto».
Van Hinsbergen y sus colegas «siguen con esta idea», añadió, mostrando cómo los orígenes de los antiguos circones podrían explicarse por un pulso de vulcanismo a gran escala hace 160-165 millones de años en una microplaca tectónica ahora reciclada.
«A primera vista la idea puede parecer descabellada», añadió Pyle, y concluyó: «Pero cuanto más aprendemos sobre los circones, más claro queda que pueden ser extraordinariamente resistentes y que tienen la capacidad de sobrevivir a través del ciclo de las placas tectónicas».