Un equipo internacional de investigadores ha aprovechado el poder de la supercomputación para desentrañar los misterios que rodean a las enormes losas de antiguos fondos oceánicos mientras se hunden a cientos de kilómetros bajo la superficie de la Tierra. Esta colaboración, que incluye científicos de Reino Unido, Suiza y Estados Unidos, ha logrado avances significativos en la comprensión de las interacciones físicas complejas que rigen el deslizamiento y hundimiento de estas losas subducidas a través del manto terrestre.
El estudio, liderado por investigadores de la Universidad de Glasgow, ha sido publicado en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems. Los hallazgos del equipo explican cómo las condiciones en un punto crítico del manto y las fuerzas provenientes de la placa situada sobre las zonas de subducción determinan el transporte de estas antiguas losas a través de la Tierra.
Interacciones en el Manto Terrestre
Investigaciones anteriores que emplearon tomografía sísmica para crear imágenes del interior del planeta han revelado que algunas losas subducidas se aplanan a 660 km de profundidad, mientras que otras continúan su descenso a través del manto inferior, alcanzando profundidades superiores a los 1,000 km, hasta llegar al límite entre el núcleo y el manto. Esta dinámica se complica a 660 km de profundidad, donde ocurre una «transición de fase endoérmica», lo que provoca que el material frío del núcleo de la losa subducida resista su hundimiento.
Los modelos desarrollados por el equipo muestran que la capacidad de la losa para continuar su viaje hacia el límite núcleo-manto se ve influenciada tanto por la naturaleza de la placa en la superficie (si es oceánica o continental) como por la profundidad a la que se incrementa la rigidez del manto. Cuando una placa continental gruesa se encuentra sobre la zona de subducción y el manto se torna más resistente a una profundidad de aproximadamente 1,000 km, las losas hundidas tienden a adoptar una forma «escalonada», similar a una escalera. En cambio, cuando la placa en la superficie es más delgada y oceánica, las losas suelen aplanarse a 660 km, sin importar la profundidad a la que se incremente la rigidez del manto.
La Dra. Antoniette Greta Grima, autora principal del estudio, destaca que “los continentes no solo moldean los paisajes que observamos, sino que también influyen en el funcionamiento del ‘motor terrestre’ que opera bajo la superficie, mientras las placas oceánicas son arrastradas hacia el interior de la Tierra a lo largo de millones de años”.
El equipo utilizó el superordenador ARCHER del Reino Unido para ejecutar modelos bidimensionales que muestran cómo las antiguas placas oceánicas frías y hundidas son moldeadas tanto por la estructura del manto terrestre como por las propiedades de la superficie en las zonas de subducción. Uno de los conceptos clave que guía las predicciones del modelo es el «índice de curvatura de la losa», un nuevo parámetro que ayuda a cuantificar el comportamiento de una losa en subducción y a determinar si esta se aplanará a 660 km o continuará su descenso.
Los resultados del modelo se alinean estrechamente con lo que los geólogos ya conocen sobre dos losas localizadas bajo América del Sur y Asia. En América del Sur, la losa de Nazca, situada debajo de Perú, se hunde de manera «escalonada», lo que indica la influencia continental. Por otro lado, la losa de Izu-Bonin, cerca de Japón, se aplanó a la profundidad esperada, como es típico en la subducción de una placa oceánica bajo otra placa oceánica.
Los investigadores, que incluyen a colaboraciones de la Universidad de California en Los Ángeles y el Instituto Internacional de Ciencias Espaciales en Suiza, han contribuido a esta investigación y son coautores del artículo publicado en la revista mencionada.
