Científicos descubren que la corteza terrestre está ‘goteando’ hacia las profundidades del manto, justo debajo de los Andes
Un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canadá, ha descubierto que, del mismo modo que la miel gotea lentamente de una cuchara, partes de la corteza terrestre se están hundiendo hacia lo profundo del planeta, justo debajo de la cordillera de los Andes. El fenómeno, que ha ocurrido durante miles de años, se llama goteo litosférico y puede explicar la formación de ciertas partes de la cordillera andina que hasta hoy, no se podían explicar por la teoría de la tectónica de placas. ¿Qué es el goteo litosférico? ¿Cómo influye este proceso en la formación de la cordillera de los Andes? A continuación te contamos más detalles.
Ciertas partes de la cordillera de los Andes presentan características que no se pueden explicar por la teoría de la tectónica de placas, lo que ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo. Sin embargo, un reciente estudio llevado a cabo por un equipo de investigadores del Departamento de la Tierra de la Universidad de Toronto, en Canadá, ha dado con la respuesta de este misterio geológico: partes de la corteza terrestre están “goteando” hacia las profundidades de la tierra, justo debajo de la cadena montañosa más grande del mundo.
De acuerdo con el equipo, esto sucede debido a que porciones de la parte inferior de la corteza, la litósfera, se calientan a cierta temperatura y se espesan, por lo que comienza a “gotear” hacia abajo debido a la gravedad, al igual que la miel que gotea lentamente de una cuchara.
El fenómeno, conocido como goteo litosférico, da como resultado deformaciones significativas de la superficie terrestre como depresiones o valles, plegamientos de la corteza y elevaciones irregulares. Y es que conforme los fragmentos de corteza se hunden hacia el manto inferior, en la superficie se va formando una cuenca. Finalmente, cuando esos fragmentos caen y se hunden en lo más profundo del manto, la superficie tiende a saltar hacia arriba, lo que da como resultado un movimiento ascendente de la masa de tierra a lo largo de cientos de kilómetros.
Si bien, el proceso es un concepto relativamente nuevo en el campo de la tectónica de placas, que tiene décadas de antigüedad, durante los últimos años se han identificado varios ejemplos de goteo litosférico en todo el mundo: la meseta central de Anatolia en Turquía y la Gran Cuenca en el oeste de EE.UU. Y ahora, gracias a este estudio, se ha confirmado que varias regiones de la cordillera de los Andes centrales, en el límite entre Chile y Argentina, se formaron de la misma manera.
«Hemos confirmado que una deformación en la superficie de un área de la Cordillera de los Andes tiene una gran parte de la litosfera debajo de la avalancha», dijo en un comunicado Julia Andersen, autora principal del estudio publicado en Communications Earth & Environment y candidata a doctorado en el departamento de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Toronto. “Debido a su alta densidad, goteó como jarabe frío o miel más profundamente en el interior del planeta y es probablemente responsable de dos grandes eventos tectónicos en los Andes centrales: cambiar la topografía de la superficie de la región en cientos de kilómetros y aplastar y estirar la superficie», agregó la investigadora.
¿Qué está ocurriendo en la Cordillera de los Andes?
Los Andes centrales abarcan parte de los territorios de Perú, Bolivia, Chile y Argentina. Esta región está definida por las mesetas de la Puna y el Altiplano y se formó hace millones de años, cuando la placa de Nazca se deslizó debajo de la placa Sudamericana.
Sin embargo, sus características inusuales sugieren que no surgió de manera uniforme. De hecho, diversos estudios sugieren que el subsiguiente levantamiento de la topografía de los Andes Centrales se construyó a través de pulsos esporádicos de levantamiento a lo largo de la Era Cenozoica, que comenzó hace aproximadamente 66 millones de años.
Las estimaciones geológicas indican que el momento relativo, el mecanismo de levantamiento en la región y los estilos de deformación tectónica son diferentes entre las mesetas de la Puna y el Altiplano. La Meseta de la Puna se caracteriza por una elevación promedio más alta e incluye varias cuencas interiores aisladas, como la Cuenca de Arizaro y la Cuenca de Atacama, y distintos centros volcánicos.
De hecho, la cuenca de Arizaro, ubicada entre Chile y Argentina, “no está definida por los límites conocidos de placas tectónicas, lo que indica que está ocurriendo un proceso geodinámico más localizado”, sostiene Russell Pysklywec, coautor del estudio, en el comunicado.
Considerando esta información, fue que el equipo sospechó que el goteo litosférico tenía algo que ver, así que se dedicó a desarrollar modelos de laboratorio análogos con restricciones geológicas y geofísicas para recrear lo que sucedió durante miles de siglos y probar su hipótesis de que la evolución topográfica y tectónica de las cuencas del interior de los Andes Centrales fue causada por procesos de goteo litosférico.
De hecho, estudios previos que usaron imágenes sísmicas detectaron indicios de este fenómeno en la región, pero no establecieron una relación directa como lo que se observa en la superficie.
Recreando lo que ocurre hace millones de años
El equipo de científicos de la Universidad de Toronto se propuso recrear en su laboratorio lo que sucedió en toda esa extensa región durante los últimos 20 millones de años, y para ello, idearon un modelo tridimensional a escala, usando materiales como arena, arcilla y silicona para representar las capas de la Tierra debajo de los Andes centrales.
“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”, agregó Andersen.
Los modelos se construyeron dentro de un tanque de plexiglás con un conjunto de cámaras colocadas encima y al lado del tanque para capturar cualquier cambio. Primero, un tanque fue llenado con polidimetilsoloxano (PDMS), un fluido de polímero de silicona aproximadamente 1000 veces más espeso que el jarabe de mesa, para que simulara el manto inferior de la Tierra. Encima se colocó una mezcla sólida de PDMS y arcilla para representar el manto superior y la litósfera. Finalmente, en la parte superior se colocó una capa similar a la arena, hecha de una mezcla de esferas de cerámica de precisión y esferas de sílice para que sirviera como corteza terrestre.
Los investigadores activaron el modelo insertando una semilla de alta densidad en el PDMS y la capa de arcilla de modelado, para iniciar un goteo que posteriormente fue empujado hacia abajo por la gravedad.
Luego, el equipo examinó los efectos del goteo en la capa de la corteza de réplica y los compararon con los registros sedimentarios de las áreas en cuestión a lo largo de millones de años. Y gracias a ello, descubrieron que los cambios en la elevación de la corteza de su modelo eran similares a los de esta región sudamericana, particularmente en la cuenca de Arizaro.
“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”, afirma Andersen.
Los investigadores sugieren que los hallazgos apuntan a aclarar el vínculo entre los procesos del manto y la tectónica de la corteza y pueden ser de gran importancia a la hora de estudiar la geología extraplaneraria, ya que planetas como Marte y Venus no tienen placas tectónicas como las de la Tierra.
Además, según sostiene Russell Pysklywec, “estos descubrimientos muestran que la litosfera puede ser más volátil o fluida de lo que creíamos”.
