Una nueva investigación ha dado explicación a qué sucede cuando una placa tectónica desaparece en el interior del planeta, una pregunta que ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo.
La superficie de nuestro mundo es un revoltijo de placas tectónicas que se empujan, con nuevas que emergen a medida que otras se hunden. El ciclo continuo mantiene nuestros continentes en movimiento e impulsa la vida en la Tierra.
La sabiduría convencional decía que las placas tectónicas que se hunden deben permanecer intactas para seguir tirando de la parte detrás de ellas, pero según la evidencia geofísica, están destruidas.
Ahora, en un estudio publicado en Nature, los científicos reconcilian ambas hipótesis: las placas se debilitan significativamente a medida que se hunden, pero no tanto como para romperse por completo.
El hallazgo se produjo después de que los científicos pusieran placas tectónicas a través de una panoplia de fuerzas geológicas destructivas generado por computadora. El modelo mostró que cuando la placa entra en el manto, se dobla abruptamente hacia abajo, rompiendo su ‘espalda’ fría y quebradiza. Al mismo tiempo, la flexión cambia la estructura de grano fino de la roca a lo largo de su ‘vientre’, dejándola debilitada. Combinadas, las tensiones pellizcan la placa a lo largo de sus puntos débiles, dejándola casi intacta pero segmentada. Esto significa que la placa continúa tirando hacia abajo a pesar de doblarse y distorsionarse.
Según los investigadores, el modelo predijo un escenario que coincide con las observaciones de Japón. Los estudios de la región donde la placa tectónica del Pacífico se sumerge (o subduce) debajo de Japón han revelado grandes grietas donde la placa se dobla hacia abajo y han mostrado signos de material más débil debajo. Las imágenes sísmicas profundas realizadas por Steve Grand de la Universidad de Texas en Austin también han revelado formas tectónicas en el manto de la Tierra debajo de Japón que parecen una coincidencia cercana con la del modelo.
El coautor Thorsten Becker, profesor de la Escuela de Geociencias de la Universidad de Texas (UT) en Austin, dijo en un comunicado que el estudio no necesariamente cierra el libro sobre lo que sucede con las placas en subducción, pero ciertamente brinda un caso convincente para explicar varios procesos geológicos importantes.
«Es un ejemplo del poder de las geociencias computacionales«, dijo Becker, quien ayudó en el desarrollo del modelo y es profesor asociado en el Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales de UT. «Combinamos estos dos procesos que la geología y la mecánica de rocas nos dicen que están sucediendo, y aprendimos algo sobre la física general de cómo funciona la Tierra que no hubiéramos esperado. Como físico, me parece emocionante».
La autora principal del estudio, Taras Gerya, profesora de geofísica en ETH Zurich, agregó que hasta ahora, los geofísicos habían carecido de una explicación completa de cómo las placas tectónicas se doblan sin romperse.
Las cosas se pusieron interesantes cuando los investigadores ejecutaron sus simulaciones con un interior más caliente, similar al de la Tierra primitiva. En estas simulaciones, los segmentos de serpientes tectónicas se adentraron solo unas pocas millas en el manto antes de romperse. Eso significa que la subducción habría ocurrido de manera intermitente, lo que aumenta la posibilidad de que la tectónica de placas moderna haya comenzado solo en los últimos mil millones de años.
«Personalmente, creo que hay muchos buenos argumentos para que la tectónica de placas sea mucho más antigua«, dijo Becker, «pero el mecanismo revelado por nuestro modelo sugiere que las cosas podrían ser más sensibles a la temperatura del manto de lo que pensamos, y creo que podría dar lugar a nuevas e interesantes vías de discusión«.
El estudio se basa en un modelo informático bidimensional de tectónica de placas que incorpora la investigación de deformación de rocas de Bercovici y otras mecánicas de debilitamiento de placas. Los investigadores ahora están estudiando los fenómenos utilizando modelos 3D y planean investigar lo que esos modelos pueden decirles sobre la ocurrencia de terremotos.
