Ciencia e innovación

Es posible que una placa tectónica se haya desprendido y esto podría encoger el Océano Atlántico

Según un equipo de científicos, el fondo de una placa tectónica en la costa de Portugal parece estar despegándose de su parte superior. Si se confirma, sería la primera vez que se capta una placa oceánica en deslizamiento.Tuesday, May 7, 2019

Por Maya Wei-Haas
Una placa oceánica se sumerge debajo de otra en una ilustración de una zona de subducción. Los estudios sobre la actividad tectónica en la costa de Portugal pueden revelar el nacimiento de una nueva zona de subducción.

Durante años, João Duarte ha investigado sobre una extensión submarina aparentemente perforada en la costa de Portugal. En 1969, este sitio generó un terremoto masivo que sacudió la costa y provocó un tsunami. Pero nunca sabrás la razón sólo mirando la amplia superficie sin rasgos distintivos del fondo marino. Duarte, un geólogo marino del Instituto Dom Luiz de la Universidad de Lisboa, quería averiguar qué estaba ocurriendo.

Ahora, 50 años después del evento, puede que finalmente tenga una respuesta: el fondo de la placa tectónica frente a la costa de Portugal parece estar despegándose de su parte superior. Esta acción puede brindar la chispa necesaria para que una placa comience a pulir debajo de otra en lo que se conoce como zona de subducción, según las simulaciones por computadora que Duarte presentó en abril en la reunión de la Unión Europea de Geociencias.

Si se confirma, el nuevo trabajo sería la primera vez que se atrapa una placa oceánica en el acto de despegado y puede marcar una de las primeras etapas de la reducción del Océano Atlántico, enviando a Europa un poco hacia Canadá según lo predicho por algunos modelos de la actividad tectónica. 

"Es ciertamente una historia interesante", dice Fabio Crameri de la Universidad de Oslo, que no formó parte del equipo de investigación, pero que asistió a la conferencia de EGU. Duarte presentó algunos argumentos sólidos, dice, pero advierte que el modelo necesita más pruebas. No es una hazaña fácil cuando tus datos provienen de un proceso natural que funciona a la velocidad en la que crecen las uñas.

"Es una gran declaración", dice Duarte sobre las conclusiones, reconociendo que él y su equipo aún tienen trabajo por hacer. "Tal vez esta no es la solución a todos los problemas. Pero creo que tenemos algo nuevo aquí".

La marcha tectónica

Las placas tectónicas de la Tierra se encuentran constantemente marchando con un movimiento lento, con algunos bordes que se separan y otros que colisionan. Al menos tres veces en la historia de 4.540 millones de años de nuestro planeta, las masas de la tierra en constante cambio se convirtieron en poderosos supercontinentes, sólo para revertir finalmente el curso y separarse. Las zonas de subducción son las principales fuerzas impulsoras detrás de esta cinta transportadora tectónica, ya que empujan la corteza oceánica y el manto superior hasta la profundidad, reciclando las rocas y arrastrando continentes alrededor del proceso.

Entonces, ¿cómo comienzan las zonas de subducción? "Es uno de los mayores problemas sin resolver en la tectónica de placas", dice Duarte.

Una forma de ubicar las zonas de subducción, y quizás también las zonas de subducción más pequeñas, es seguir los terremotos. Alrededor del 90 por ciento de los terremotos del mundo surgen de la serie inconexa de las zonas de subducción que rastrean el llamado anillo de fuego, que se extiende en un arco alrededor del Océano Pacífico desde el extremo sur de Sudamérica hasta Nueva Zelanda, a través del Mar de Bering. 

Pero la Península Ibérica, que incluye España y Portugal, está del otro lado del mundo, tocando el Océano Atlántico. Aquí, las placas se separan en el medio del océano y forman una nueva corteza, y los bordes de la mayoría de las masas de tierra circundantes hacen la transición del continente al océano en una sola placa.

La situación de Iberia, sin embargo, es un poco más compleja. Se encuentra ubicada justo al norte del límite entre las placas euroasiática y africana, que en gran parte se arrastran hacia el este. Un ligero giro en el movimiento de la placa africana aplasta la placa euroasiática hacia el norte, pero los científicos todavía no esperan que los temblores masivos golpeen la costa de Portugal. Así que a lo largo de los años, los investigadores acudieron a la región para estudiar los acontecimientos inusuales.

"Esto fue principalmente el trabajo de conectar los puntos", dice Duarte sobre las últimas investigaciones.

Uno de los primeros puntos en cuestión fue la ubicación inusual del epicentro del terremoto de 1969: una extensión sin rasgos conocida como la llanura abisal de Herradura. En esta región, no existen signos evidentes de fallas, paisajes contorsionados o montañas submarinas, todas características que apuntan a alguna travesura tectónica.

"Es como las llanuras de Kansas a menos de 4,8 kilómetros [3 millas] de agua", dice el geólogo Marc-André Gutscher de la Universidad de Brest, quien asistió a la conferencia EGU y ha realizado una extensa investigación en la región.

En el año 2012, un equipo de investigadores decidió profundizar aún más utilizando ondas sísmicas. El método es algo similar a un ultrasonido, ya que las ondas de un terremoto se dispersan y cambian de velocidad cuando golpean las estructuras internas de la Tierra que son diferentes en temperatura y composición. Ese trabajo identificó una curiosa masa densa que permanecía directamente debajo del lugar donde golpeó el terremoto de 1969. Un análisis posterior indicó que este podría ser el comienzo de una zona de subducción.

Pero no quedaron rastros de dicha zona en la superficie, por lo que Duarte inicialmente supuso que el extraño cuerpo se trataba de una lectura falsa. Eso cambió en el 2018, cuando Chiara Civiero, investigadora postdoctoral en el Instituto Dom Luiz de la Universidad de Lisboa, y sus colegas publicaron una vista de alta resolución de la Tierra en esta región y la inusual masa persistió. 

"Ahora estamos 100 por ciento seguros de que está ahí", dice Duarte. Otros investigadores descubrieron que por encima de este cuerpo profundo, que se extiende 250 kilómetros por debajo de la superficie, los pequeños terremotos parecían temblar.

La clave, dice, probablemente reside en una capa aparentemente inocua en el medio de la placa tectónica. Trabajos anteriores sugirieron que el agua que se filtraba a través de la red de fracturas de la placa oceánica había reaccionado con las rocas debajo de la superficie, transformándolas en minerales verdes suaves en un proceso conocido como serpentinización. Quizás esta capa proporcionó la debilidad suficiente para permitir que el fondo más denso de la placa se desprenda. Los científicos creen que el desprendimiento tectónico puede ser común en placas continentales gruesas a través de un mecanismo ligeramente diferente, y posiblemente incluso en las antiguas zonas de subducción, pero nunca se ha documentado antes en placas oceánicas pristinas.

Duarte se asoció con el geólogo Nicolas Riel, de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz en Alemania, para elaborar un modelo numérico que incluyera la capa serpentinizada y las zonas de fractura cercanas. El resultado reveló una forma de goteo que se formó debajo de la placa del océano cuando sus capas inferiores comenzaron a desprenderse, lo que provocó profundas fracturas que parecían ser una zona pequeña de subducción.

"Fue increíble", dice Duarte.

En un parpadeo de tiempo geológico

Duarte no es el primero en proponer estos curiosos acontecimientos en las costas de Portugal, pero es la primera vez que existen datos que lo respaldan. Hace más de cuatro décadas, Yoshio Fukao, quien actualmente se encuentra en la Agencia de Ciencia y Tecnología de la Tierra y el Mar de Japón, comenzó a concentrarse en las fallas profundas relacionadas con el terremoto de 1969. Luego, en 1975, Michael Purdy, quien ahora es vicepresidente ejecutivo de investigación en la Universidad de Columbia, presentó una imagen de lo que creía que sucedía en la clandestinidad, y se parece sorprendentemente a los resultados del nuevo modelo.

"Suena salvaje, suena loco, pero no fue mi idea", dice Duarte. "Dibujó en 1975 el resultado que tengo en mi modelo numérico: es alucinante".

El trabajo aún no ha aparecido en una revista revisada por pares, y por ahora, otros geólogos están abordando los resultados con una mezcla de entusiasmo cauteloso y escepticismo saludable.

"La mayor parte de lo que sabemos hasta ahora es que la nueva subducción tiende a permanecer en los lugares donde ya tenemos subducción continua", dice Crameri. "Pero eso no significa que no sucederá".

Es importante destacar que el modelo parece explicar la inusual extensión sin rasgos que se encuentra sobre el punto de origen del terremoto, señala Gutscher. El trabajo exhaustivo también incluye muchas de las fuerzas que estarían en juego debido a las fracturas de araña que rodean el área de interés, agrega Valentina Magni, de la Universidad de Oslo, quien fue organizadora de la sesión de EGU. Pero ella sigue dudando que el modelo en realidad coincide con la realidad.

"Creo que es muy difícil comenzar la subducción de esa manera donde no sucede nada", dice.

Duarte y sus coautores están trabajando actualmente en la redacción de su investigación para enviarla a publicar, por lo que sus datos pueden ser editados y debatidos más ampliamente. Si lo aceptan, dice, le estará enviando la primera copia a Purdy.

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