updated 1:55 AM CET, Dec 5, 2016

Descubren como chocan las placas tectónicas

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JOIDES Resolution

Científicos perforan en el Mar de Filipinas para tratar de averiguar qué pasa cuando chocan las placas tectónicas

Los investigadores han descubierto por primera vez cómo chocan las placas tectónicas en una de las mayores fosas de aguas profundas del mundo.

Una de las mayores preguntas sobre la tectónica de placas por ser aún respondida es cómo comienzan las zonas de subducción. Una zona de subducción es un profundo canal que corta a través del fondo del océano. Se forma cuando chocan dos placas tectónicas y una de las placas es empujada bajo la otra a medida que se mueven una hacia la otra, creando una fosa oceánica.

Cuando las placas tectónicas colisionan la placa subyacente se consume en el manto de la Tierra, creando un magma caliente que entra en erupción en los volcanes en la superficie de la placa superior. Estos volcanes forman un arco volcánico.

subducción entre placas tectónicas

El Arco Izu-Bonin-Mariana

Hay ejemplos de este tipo de fenómeno natural en todo el mundo. Uno es el del Arco Izu-Bonin-Mariana (IBM), un arco extinto bordeando una fosa al sur de Japón.

En un nuevo artículo publicado en Nature Geoscience, un equipo de 30 científicos de todo el mundo viajaron durante el verano de 2014 al Mar de Filipinas en un gran buque de perforación, denominado JOIDES Resolution y operado por el Programa Internacional Ocean Discovery, para perforar en la corteza del arco IBM y tratar de averiguar qué pasaba cuando chocan las placas.

El Dr. Sev Kender, investigador en la Facultad de Geografía de la Universidad de Nottingham, fue uno de los 30 del equipo que hizo el viaje.

El Dr. Kender dice: "La tectónica de placas y la expansión del fondo oceánico era una teoría revolucionaria descubierta a mediados del siglo XX que explica gran parte de la geología, y dió paso a nuestra moderna disciplina de hoy. Antes no había una sola teoría aceptada de por qué se formaron los océanos y las montañas, y por qué colisionan los continentes y son unidos entre sí. Este último descubrimiento aborda uno de los últimos eslabones de la teoría que explica cómo funciona la geología, por lo que es un hallazgo muy importante".

Los principales modelos

mapà de la fosa Izu-Bonin-MarianaExisten dos modelos principales para explicar cómo pueden formarse las zonas de subducción 'espontáneas', donde una se hunde en la segunda porque es más densa y es "inducida" por que las placas están obligadas entre sí por la presión de otros lugares distantes.

Estas ideas no son fáciles de poner a prueba porque el proceso no puede ser observado aunque esté sucediendo hoy en día. Las zonas de subducción se crean durante muchos millones de años, y el período de iniciación sucedió en la mayoría de los casos hace millones de años.

Una manera de entender el proceso es cuando los científicos perforan un largo pozo de sondeo en la corteza oceánica de la placa superior, para probar la densidad y la edad de la corteza y para ver cómo se comportaba antes de que comenzara la subducción. El problema con este método, sin embargo, es que en los millones de años transcurridos desde el inicio se ha acumulado una gran cantidad de sedimentos en la parte superior de la corteza, oscureciéndola.

Descubrimiento significativo

El Dr. Kender, dijo: "Durante nuestra expedición al arco IBM, hemos recogido con éxito a 1,5 kilómetros del pozo a través de los sedimentos suprayacentes y en la corteza en sí, para datar las rocas con fósiles microscópicos y observar las reversiones del campo magnético que tuvieron lugar a lo largo de la historia de la Tierra.

"Encontramos que la corteza es mucho más joven de lo esperado, un descubrimiento impresionante que indica lo que necesitábamos para reajustar nuestras ideas de cómo se formó la zona de subducción. La corteza tiene características químicas que indican que se formó en el momento en que se inició la zona de subducción, en lugar de mucho antes. La corteza puede haberse formado en un ambiente extensional a través de la expansión del fondo oceánico, en cierto modo similar al que formó las dorsales oceánicas de hoy, aunque en este caso cerca de la zona de subducción de nueva creación".

Las dorsales oceánicas, que se encuentran en todas las cuencas oceánicas, es donde se forma nueva corteza oceánica fresca y son lo contrario de las zonas de subducción. Hoy en día hay numerosas fallas de transformación cerca de las crestas, enormes fracturas a través de la corteza que se forman debido a la interacción de las placas de difusión con la curvatura de la tierra.

anomalíaas magnéticas en la fosa de Filipinas

"Una idea es que la zona de subducción se forma a lo largo de una anterior línea de debilidad en una de estas zonas de fractura, aunque no se ha demostrado. Nuestros nuevos registros muestran que la iniciación era probablemente "espontánea" en lugar de "inducida", porque la corteza fue formada en un ambiente extensional y no llegó a ser levantada antes de su formación. Este hallazgo nos lleva realmente un paso más cerca para descubrir cómo funciona realmente la tectónica de placas".

La coautora Kara Bogus de Texas A & M Programa Discovery de la Universidad Internacional del Océano (IODP), quien se desempeñó en la expedición como directora del proyecto, añade: "Este descubrimiento es importante porque una de las mayores preguntas que quedan en la tectónica de placas es la forma en que se inician las zonas de subducción. Es parte de la historia de la tectónica de placas. Si entendemos la otra mitad (la forma en que las placas se separan unas de otras y crean nueva corteza), pero nosotros sólo estamos empezando a entender este medio. En general, nuestros resultados significan que tenemos que modificar nuestros modelos de subducción".

Artículo científico: A record of spontaneous subduction initiation in the Izu–Bonin–Mariana arc