Aclaran un misterio geológico de la Isla de Pascua
CIENCIAS DE LA TIERRA / GEOLOGÍA.
Los manuales de geografía describen el manto terrestre ubicado bajo las placas tectónicas como una roca viscosa y bien mezclada que se desplaza junto a las placas como una cinta transportadora.
Esta idea, planteada por primera vez en la década de 1910, ha resultado sorprendentemente difícil de demostrar. Un descubrimiento en la Isla de Pascua, investigado por geólogos cubanos, colombianos, españoles y de los Países Bajos, entre otros, sugiere que el manto terrestre podría comportarse de otra manera.
La isla de Pascua es célebre por sus icónicas estatuas, los moáis. Foto: Douwe van Hinsbergen
La isla de Pascua está formada por varios volcanes extintos. Las lavas más antiguas se formaron hace unos 2,5 millones de años sobre una placa oceánica no mucho más antigua que los propios volcanes. En 2019, un equipo de geólogos cubanos y colombianos partió hacia la Isla de Pascua para datar con precisión la isla. Para ello, recurrieron a una receta de probada eficacia: datar minerales de circón. Cuando el magma se enfría, estos minerales cristalizan. Contienen una pequeña cantidad de uranio que se transforma en plomo por desintegración radiactiva. Y como se sabe lo rápido que ocurre, es posible medir cuánto tiempo hace que se formaron estos minerales. Por ello, un equipo de la Universidad de Los Andes, en Colombia, dirigido por la geóloga cubana Yamirka Rojas-Agramonte, fue en busca de estos minerales. Rojas-Agramonte, ahora afiliada a la Universidad Christian Albrecht de Kiel en Alemania, encontró cientos de ellos. Pero, sorprendentemente, no solo de hace 2,5 millones de años (la edad de las islas), sino también de mucho más atrás en el tiempo, hasta 165 millones de años. ¿Cómo fue esto posible?
Un análisis químico de los circones mostró que su composición isotópica es más o menos la misma en todos los casos. Por tanto, todos debían proceder de un magma con la misma composición que el de los volcanes actuales. Sin embargo, estos volcanes no pueden haber estado activos durante 165 millones de años, porque la placa que hay debajo no es tan antigua. La única explicación es que los minerales antiguos se formaron en el origen del vulcanismo, en el manto (superior) bajo la placa, mucho antes de la formación de los volcanes actuales. Pero esto planteó al equipo otro enigma.
Volcanes como los de la Isla de Pascua son los llamados “volcanes de puntos calientes”. Son comunes en el océano Pacífico; pensemos en Hawái. Se forman a partir de grandes burbujas de roca que ascienden lentamente desde las profundidades del manto (las llamadas plumas del manto) y cuando se acercan a las placas, las rocas de la pluma, y las rocas del manto situadas a su alrededor, se funden y se forman los volcanes. Desde la década de 1960, se sabe que las plumas del manto permanecen en su lugar durante mucho tiempo mientras las placas se desplazan sobre ellas. Cada vez que la placa se desplaza un poco, una pluma de manto de este tipo crea un nuevo volcán. De ahí las hileras de volcanes submarinos extintos en el océano Pacífico, con uno o unos pocos activos al final. ¿Había encontrado el equipo pruebas de que la pluma de manto bajo la Isla de Pascua había estado activa durante 165 millones de años?
Para responder a esta pregunta, Rojas-Agramonte tuvo que buscar pruebas en la geología del «Anillo de Fuego», una zona alrededor del océano Pacífico con muchos terremotos y vulcanismo, donde las placas oceánicas se subducen (sumergen) en el manto de la Tierra. Por eso, se puso en contacto con el geólogo Douwe van Hinsbergen de la Universidad de de Utrecht en los Países Bajos. «La dificultad estriba en que las placas de hace 165 millones de años hace tiempo que desaparecieron en esas zonas de subducción», explica Van Hinsbergen, que ha reconstruido al detalle las piezas que faltaban. Cuando añadió a esas reconstrucciones una gran meseta volcánica en la ubicación de la actual Isla de Pascua, hace 165 millones de años, resultó que esa meseta debió desaparecer bajo la península Antártica hace unos 110 millones de años. «Allí tuvo lugar una fase inexplicable de construcción de montañas. Esa cordillera, cuyos vestigios aún son claramente visibles, bien podría ser la heredera de una meseta volcánica que se formó hace 165 millones de años». Su reconstrucción demostró, por tanto, que la pluma del manto de la Isla de Pascua podría muy bien haber estado activa durante ese tiempo. El misterio geológico de la Isla de Pascua quedaría así resuelto: los antiguos minerales de circón son entonces restos de magmas anteriores que fueron traídos a la superficie desde las profundidades de la Tierra junto con magmas más jóvenes durante las erupciones volcánicas.
Pero enseguida se planteó otro problema. La clásica «teoría de la cinta transportadora» ya era difícil de encajar con la observación de que las plumas del manto permanecen más o menos en su sitio mientras que todo a su alrededor seguiría simplemente moviéndose. Esto se explicó afirmando que las plumas se elevan tan rápidamente que no se ven afectadas por un manto tan arremolinado. Y que bajo la placa se suministraba constantemente nuevo material de penacho para formar nuevos volcanes». Pero en ese caso los viejos trozos de la pluma, con los viejos circones, deben haber sido arrastrados por las corrientes del manto, lejos de la ubicación de la Isla de Pascua, y no pueden yacer ahora allí en la superficie. De esto, los especialistas concluyeron que estos minerales antiguos solo pueden haberse conservado si el manto que rodea la pluma está tan quieto como la propia pluma. El descubrimiento de los minerales antiguos en la Isla de Pascua indica así que el manto de la Tierra se comporta fundamentalmente de manera diferente a lo que siempre se ha supuesto, una posibilidad que tanto Rojas-Agramonte como Van Hinsbergen y su equipo sugirieron hace unos años en estudios sobre las Islas Galápagos y Nueva Guinea, y para la que la isla de Pascua proporciona ahora nuevas pistas.
El estudio se titula “Zircon xenocrysts from Easter Island (Rapa Nui) reveal hotspot activity since the middle Jurassic”. Y se ha publicado en la revista académica AGU Advances. (Fuente: Utrecht University)
Sitio Fuente: NCYT de Amazings