La corteza terrestre está goteando «como miel» en el cálido interior de nuestro planeta debajo de las montañas de los Andes, según han descubierto los científicos.
Al configurar un experimento simple en una caja de arena y comparar los resultados con datos geológicos reales, los investigadores han encontrado evidencia convincente de que de la tierra la corteza ha sido «arrasada por una avalancha» a lo largo de cientos de millas en los Andes después de ser tragada por el manto viscoso.
El proceso, llamado goteo litosférico, ha estado ocurriendo durante millones de años y en múltiples lugares del mundo, incluida la meseta de Anatolia central de Turquía y la Gran Cuenca del oeste de los Estados Unidos, pero los científicos solo se enteraron en los últimos años. Los investigadores publicaron sus hallazgos sobre el goteo andino el 28 de junio en la revista Naturaleza: Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente (se abre en una pestaña nueva).
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“Hemos confirmado que una deformación en la superficie de un área de la Cordillera de los Andes tiene gran parte de la litosfera [Earth’s crust and upper mantle] abajo se avalancharon», Julia Andersen, investigadora y candidata a doctorado en ciencias de la Tierra en la Universidad de Toronto, dijo en un comunicado. «Debido a su alta densidad, goteó como jarabe frío o miel más profundamente en el interior del planeta y es probablemente responsable de dos importantes eventos tectónicos en los Andes centrales: cambiar la topografía de la superficie de la región en cientos de kilómetros y aplastar y estirar la propia corteza superficial».
Las regiones exteriores de la geología de la Tierra se pueden dividir en dos partes: una corteza y un manto superior que forman placas rígidas de roca sólida, la litosfera; y las rocas plásticas más calientes y presurizadas del manto inferior. Las placas litosféricas (o tectónicas) flotan en este manto inferior, y sus corrientes de convección magmática pueden separar las placas para formar océanos; frotarlos unos contra otros para provocar terremotos; y chocarlos, deslizar uno debajo del otro, o exponer una brecha en la placa al calor feroz del manto para formar montañas. Pero, como los científicos han comenzado a observar, estas no son las únicas formas en que se pueden formar las montañas.
El goteo litosférico tiene lugar cuando dos placas litosféricas colisionadas y arrugadas se calientan hasta tal punto que se espesan, creando una gota larga y pesada que rezuma en la parte inferior del manto del planeta. A medida que la gota continúa filtrándose hacia abajo, su peso creciente tira de la corteza superior, formando una cuenca en la superficie. Eventualmente, el peso de la gota se vuelve demasiado grande para que permanezca intacta; su larga línea de vida se rompe, y la corteza sobre ella salta hacia arriba a lo largo de cientos de millas, formando montañas. De hecho, los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que ese estiramiento del subsuelo puede haber contribuido a la formación de los Andes.
La Meseta Andina Central consta de las mesetas de la Puna y el Altiplano, una extensión de aproximadamente 1.120 millas de largo (1.800 kilómetros), 250 millas de ancho (400 km) que se extiende desde el norte de Perú a través de Bolivia, el suroeste de Chile y el noroeste de Argentina. Fue creado por la subducción, o el deslizamiento debajo, de la placa tectónica de Nazca más pesada debajo de la placa tectónica de América del Sur. Este proceso deformó la corteza sobre ella, empujándola miles de millas en el aire para formar montañas.
Pero la subducción es solo la mitad de la historia. Estudios previos también apuntan a las características de la Meseta Andina Central que no pueden explicarse por el lento y constante empuje hacia arriba del proceso de subducción. En cambio, parece que partes de los Andes surgieron de pulsos ascendentes repentinos en la corteza a lo largo de la era Cenozoica, el período geológico actual de la Tierra, que comenzó hace aproximadamente 66 millones de años. La meseta de la Puna es también más alta que el Altiplano y alberga centros volcánicos y grandes cuencas como las de Arizaro y Atacama.
Todos estos son signos de goteo litosférico. Pero para estar seguros, los científicos necesitaban probar esa hipótesis modelando el suelo de la meseta. Llenaron un tanque de plexiglás con materiales que simulaban la corteza y el manto de la Tierra, usando polidimetilsiloxano (PDMS), un polímero de silicio alrededor de 1000 veces más grueso que el jarabe de mesa, para el manto inferior; una mezcla de PDMS y plastilina para el manto superior; y una capa similar a la arena de diminutas esferas de cerámica y esferas de sílice para la corteza.
«Fue como crear y destruir cinturones tectónicos de montaña en una caja de arena, flotando en una piscina de magma simulada, todo bajo condiciones medidas submilimétricas increíblemente precisas», dijo Andersen.
Para simular cómo se podría formar un goteo en la litosfera de la Tierra, el equipo creó una pequeña inestabilidad de alta densidad justo encima de la capa inferior del manto de su modelo, grabando con tres cámaras de alta resolución cómo se formaba lentamente una gota y luego se hundió en un largo, goteo distendido. «El goteo ocurre durante horas, por lo que no vería que suceda mucho de un minuto a otro», dijo Andersen. «Pero si revisara cada pocas horas, vería claramente el cambio, solo requiere paciencia».
Al comparar las imágenes de la superficie de su modelo con las imágenes aéreas de las características geológicas de los Andes, los investigadores vieron una marcada similitud entre las dos, lo que sugiere que las características de los Andes se habían formado por goteo litosférico.
«También observamos un acortamiento de la corteza con pliegues en el modelo, así como depresiones similares a cuencas en la superficie, por lo que estamos seguros de que es muy probable que un goteo sea la causa de las deformaciones observadas en los Andes», dijo Andersen.
Los investigadores dijeron que su nuevo método no solo proporciona evidencia sólida de cómo se formaron algunas características clave de los Andes, sino que también destaca el papel importante de los procesos geológicos distintos de la subducción en la formación de los paisajes de la Tierra. También puede resultar eficaz para detectar los efectos de otros tipos de goteo subterráneo en otras partes del mundo.
Publicado originalmente en Live Science.
