Redactado y publicado por David Arbizu
LAS CAPAS MAGMÁTICAS DE LA TIERRA Y EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS TECTÓNICAS
Para poder descubrir y conocer la estructura interna de la Tierra, los geofísicos se basan principalmente en las ondas sísmicas y en el estudio de su comportamiento para comprender y determinar las diversas estratificaciones de nuestro planeta. Como es lógico, las partes más conocidas y estudiadas son las más superficiales, las que forman lo que se llama el manto superior, que está formado por la litosfera, una capa rígida que también incluye la superficie de la Tierra, su corteza, y otra capa más dúctil, la astenosfera, que conecta con el manto interior y, por lo tanto, más influenciada por el magnetismo y las altas temperaturas del núcleo planetario.
La litosfera está fragmentada en placas tectónicas, y el estudio de su formación y de su movimiento, que se conoce como tectónica de placas o deriva continental, implica también a la astenosfera, ya que el movimiento se produce por la relación dinámica entre las dos capas. Conocer el desplazamiento y conducta de las placas tectónicas es imprescindible para avanzar en la comprensión de la sismicidad y vulcanología del planeta, pero esa deriva tectónica también produce muchas otras condiciones y efectos que son básicos para que pueda existir una biosfera con todas sus formas de vida.
Por ejemplo, el movimiento de las placas representa una renovación constante de la superficie del planeta al facilitar la salida de materiales que van formando nueva corteza, algo que sucede entre dos placas divergentes, y también al facilitar la entrada de partes de la corteza hacia el interior del planeta, que es el caso de la subducción. Además, desde estos movimientos también se regula el carbono que entra de nuevo al interior del planeta, así como el que llega a la atmósfera con rocas frescas que generan reacciones químicas liberando minerales y materiales necesarios para el equilibrio de la superficie terrestre, oceánica y de la propia atmósfera. Sin tener en cuenta todo el desequilibrio provocado por la actividad humana, si no hubiera este ciclo del carbono, donde principalmente llega dióxido de carbono a la atmósfera a través del vulcanismo, el planeta podría enfriarse en exceso y no ser capaz de sostener la vida en su superficie. Al mismo tiempo, todas estas acciones, que están directamente relacionadas con la convección y almacenamiento del magma en las diversas capas del planeta, permiten una liberación de posibles excesos de calor y energía que permiten una estabilidad del propio núcleo del planeta, algo que también es muy importante para el mantenimiento y efectividad de su campo magnético.
Volviendo a la litosfera y la astenosfera: para que las placas tectónicas que forman la litosfera se deslicen sobre la astenosfera, tiene que haber una cierta flexibilidad, ductilidad, fluidez, diferencias de presión, de densidad y, especialmente, de condiciones y conductas magmáticas, diversos niveles y comportamientos internos relacionados con el nivel de fundición de las rocas y con todos los procesos de convección. Durante mucho tiempo se ha considerado que el agua disuelta en los minerales de la astenosfera era la causa principal de la ductilidad necesaria para el movimiento de placas, pero un estudio realizado en Francia y publicado el pasado mes de octubre en la revista Nature ha demostrado que el movimiento de las placas se produce gracias a la cantidad de magma que se encuentra en la parte superior de la astenosfera, a los lugares donde hay mayor concentración y, por lo tanto, subida de magma desde el manto inferior y el núcleo terrestre, y al nivel de viscosidad que alcanza esa capa magmática.
Otra investigación realizada por geofísicos de la Universidad de Maryland y publicada en la revista Science el pasado mes de junio mostró que entre el núcleo fundido y el manto interior existen muchas áreas de roca que alcanzan densidades y temperaturas muy elevadas. Estas áreas superan en extensión y número todas las estimaciones anteriores y demuestran que las capas que forman el planeta no son capas totalmente separadas, tal como podemos imaginar o ver en los mapas e imágenes que muestran la estructura del planeta, sino que los movimientos de convección interrelacionan todas las capas. Todo ese gran movimiento de energía, tanto en forma de fundición de materiales a temperaturas muy elevadas como también de enfriamiento y solidificación, no solo afecta a la litosfera y a la astenosfera sino a todo el planeta, desde su núcleo hasta su superficie, e incluso hasta la parte más alta de la atmósfera si se observa a nivel de energía y frecuencias que mantienen las capas atmosféricas y, en especial, la magnetosfera. Entonces, existe una relación directa entre todas las capas y también unas temperaturas, materiales y energías que conectan dos capas entre sí y al mismo tiempo facilitan que cada una mantenga sus propiedades, llegando al nivel de separación adecuado y, al mismo tiempo, al nivel de filtración y fluidez para que el calor y la energía formen todos los movimientos de convección.
De algún modo, si se unifican los resultados de ambos estudios, se puede decir que existe una convección global que representa el ascenso de altas temperaturas y energías que llegan a formar una capa magmática del grosor y viscosidad adecuados para que las placas tectónicas se desplacen, para que haya ese dinamismo en la superficie, esa renovación, ese rejuvenecimiento necesario para sostener las características óptimas que requiere nuestra biosfera. Se ha constatado que la capa magmática que reúne las condiciones apropiadas para la tectónica de placas se encuentra principalmente bajo los puntos calientes del planeta (Islas de Hawái, Tahití, Reunión) y bajo las dorsales oceánicas, pero también bajo todas las placas oceánicas en general. Esto significa que las condiciones magmáticas adecuadas para el movimiento tectónico afectan zonas de divergencia, de salida de materiales internos al fondo marino, pero también facilitan e impulsan las zonas de subducción, donde una parte de la litosfera entra hacia el interior del planeta, algo que sucede en los límites de placas que corresponden a las líneas de costa, donde una placa oceánica subduce bajo otra continental. También se ha constatado que esa capa magmática de roca fundida es mayor y más efectiva en las zonas donde las placas se mueven con mayor rapidez, tal como sucede con la placa del Pacífico, que representa el componente principal de la estructura de fallas, volcanes, fosas y arcos insulares que forman el Anillo de Fuego, donde domina la subducción bajo las placas continentales que rodean esa placa oceánica.
Observando todo esto desde la vulcanología, la viscoelasticidad de la capa magmática junto con los movimientos de las placas y todo el ascenso o subida de magma y energía desde las capas internas, va a impulsar la aglomeración de magma en las calderas que alimentan los depósitos y chimeneas internas de los volcanes. Toda la presión que reciba ese magma almacenado, junto con el grado de fusión debido a las temperaturas alcanzadas, va a impulsar la liberación de esa presión hacia el exterior a través de los volcanes. Se considera que una inyección de magma elevada, junto con una presión elevada, provoca erupciones relativamente pequeñas y frecuentes, mientras que una recarga magmática lenta, con poca presurización o baja viscosidad de los materiales fundidos, que facilite su expansión interna y no su condensación, conduce a erupciones más potentes y poco frecuentes.
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