Descubren una misteriosa zona de subducción debajo del Pacífico, lo que redefine la comprensión de la Tierra

  La subducción ocurre cuando una placa tectónica se desliza debajo de otra, reciclando material de la superficie y volviendo a incorporarlo al manto terrestre. Ahora hay evidencias de un antiguo fondo marino que se hundió profundamente en la Tierra durante la era de los dinosaurios.

Mapa que muestra la región donde se descubrió un fondo marino antiguo. Crédito: Jingchuan Wang, Universidad de Maryland.

Los científicos de la Universidad de Maryland descubrieron evidencia de un antiguo fondo marino que se hundió profundamente en la Tierra durante la era de los dinosaurios, lo que 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 trozo de fondo marino no estudiado previamente 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 se publicaron en la revista Science Advances el 27 de septiembre de 2024.

Un descubrimiento único en el Pacífico

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 Grande del Pacífico (LLSVP, por sus siglas en inglés), una región masiva en el manto inferior de la Tierra, ya que la LLSVP parece estar dividida por la losa.

"Esta zona engrosada es como una huella fosilizada de un antiguo trozo de fondo marino que se hundió en 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".

La subducción ocurre cuando una placa tectónica se desliza debajo de otra, reciclando material de la superficie y volviendo a incorporarlo al manto terrestre. El proceso suele dejar 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 que se encuentran 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 diferentes capas de la Tierra, los científicos pudieron crear mapas detallados de las estructuras ocultas en las profundidades del manto.

Diagrama ilustrativo que muestra la antigua "losa" subducida que el equipo resolvió en la actualidad. Tiene un impacto directo en las estructuras del manto inferior a gran escala conocidas como "superplumas". Crédito: Jingchuan Wang, Universidad de Maryland.

"Se puede pensar en las imágenes sísmicas 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 descubrió los sorprendió: el material se movía a través del interior de la Tierra mucho más lentamente de lo que se creía anteriormente. Wang cree que el espesor 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 quedan atascadas 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".

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 superficiales y profundas de la Tierra. 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.