El pulso del manto terrestre en África: cómo un corazón de magma está abriendo un nuevo océano

Geólogos descubren una pluma del manto que palpita bajo el rift africano y que pone de manifiesto el proceso de ruptura continental que dará origen a un nuevo océano en el este de África.

Por Enrique Coperías

Los volcanes de la zona de Afar, como el Erta Ale —arriba, flujos de lava activos— y el Aluto, están directamente alimentados por el flujo de manto caliente

La región de Afar es una de las más activas del mundo en términos de vulcanismo y sismicidad. Los volcanes de la zona, como el Erta Ale —arriba, flujos de lava activos— y el Aluto, están directamente alimentados por el flujo de manto caliente. Cortesía: Dr. Derek Keir, University of Southampton/ University of Florence

En lo profundo del este de África, donde confluyen tres grandes placas tectónicas —la arábiga, la nubia y la somalí—, el planeta late con fuerza.

Un estudio liderado por científicos de la Universidad de Southampton, en el Reino Unido, ha revelado que, bajo la región etíope de Afar, una enorme pluma del manto asciende desde las entrañas de la Tierra con un ritmo pulsante, casi como un corazón geológico. Cada uno de esos latidos contribuye, poco a poco, a la ruptura del continente africano y a la futura formación de un nuevo océano.

Los resultados de este trabajo, publicados en la revista Nature Geoscience, van mucho más allá de una descripción de un fenómeno volcánico. En efecto, revelan cómo el manto terrestre, a miles de kilómetros de profundidad, responde y se adapta al movimiento de las placas tectónicas que flotan sobre él, y cómo esas interacciones están esculpiendo el planeta desde abajo.

«Hemos descubierto que el manto bajo Afar no es uniforme ni estático: pulsa. Y esos pulsos tienen firmas químicas distintas”, explica la geóloga Emma Watts, autora principal del estudio.

En palabras de Watts, «esas ondas de roca parcialmente fundida ascienden canalizadas por las placas que se están separando. Esto cambia por completo la forma en que entendemos la conexión entre el interior profundo de la Tierra y su superficie».

Qué es una pluma del manto y por qué es clave en la tectónica

El triángulo de Afar es uno de los pocos lugares del planeta donde tres sistemas de rift —fracturas en la litosfera terrestre— se cruzan: el rift del Mar Rojo, el del golfo de Adén y el Gran Valle del Rift Etíope. En su conjunto, forman un nudo geológico de enorme actividad, donde el continente africano se está literalmente desgarrando.

Durante décadas, los geólogos han sospechado que una gran pluma del manto o mantélica —una columna de roca caliente y poco densa que ascienden desde las profundidades del manto terrestre hasta la base de la litosfera— se esconde bajo esta región. Sin embargo, hasta ahora no se había podido precisar ni su forma ni su comportamiento.

El equipo liderado por Watts, que ahora trabaja en la Universidad de Swansea, en el Reino Unido, recopiló más de 130 muestras de lava reciente, procedente de volcanes activos durante los últimos 2,5 millones de años, muchas de ellas formadas incluso en los últimos milenios.

Un sistema de códigos de barras geológicos

Los geólogos analizaron las muestras minuciosamente para obtener su composición química e isotópica, incluídos elementos como el plomo, el neodimio y el estroncio, y cruzaron esos datos con modelos geofísicos y simulaciones estadísticas.

Los resultados fueron sorprendentes: el manto bajo Afar está formado por una única gran pluma mantélica, pero esta no es homogénea. Su composición varía en bandas químicas que se repiten como códigos de barras geológicos a lo largo de los tres brazos del sistema de rift.

Recordemos que un sistema de rift es una zona de la corteza terrestre donde las placas tectónicas se separan y generan fracturas o grietas. A medida que las placas se alejan, el terreno se hunde, la corteza se adelgaza y puede ascender magma desde el manto, lo que da lugar a volcanes y terremotos. Con el tiempo, un rift puede convertirse en un nuevo océano si la separación continúa.

Volviendo a la investigación, las bandas químicas detectadas por los científicos no son aleatorias: siguen patrones que dependen del grosor de la corteza terrestre y de la velocidad con la que se abren las placas.

El profesor Tom Gernon toma muestras de depósitos volcánicos en el volcán Boset, en el rift Principal Etíope.

El profesor Tom Gernon toma muestras de depósitos volcánicos en el volcán Boset, en el rift Principal Etíope. Cortesía: Prof. Thomas Gernon, University of Southampton

La pluma que late como un corazón humano

Para el profesor Tom Gernon, coautor del estudio, los datos muestran con claridad que la pluma del manto se comporta como un sistema pulsante.

«Las bandas químicas que detectamos sugieren que la pluma late, como un corazón —afirma Gerton—. Y esos latidos se transmiten de manera diferente dependiendo de cuán gruesa es la placa tectónica o de lo rápido que se separa. En rifts de expansión rápida, como el del Mar Rojo, los pulsos viajan de forma más eficiente y regular, como un pulso a través de una arteria estrecha».

Esta analogía entre los flujos de magma y los ritmos del cuerpo humano no es solo una imagen poética. Las implicaciones de este hallazgo son profundas: significa que el manto terrestre no solo empuja desde abajo, sino que también se acomoda a lo que ocurre en la superficie terrestre.

«Hemos encontrado que la evolución de estos ascensos profundos del manto está íntimamente ligada al movimiento de las placas tectónicas que hay encima —asegura Derek Keir, investigador de la Universidad de Southampton y la Universidad de Florencia, en Italia, y coautor del trabajo. Y continúa—: Esto cambia nuestra forma de interpretar el vulcanismo, los terremotos y el proceso mismo de ruptura continental»

La gestación de un nuevo océano en África

A medida que las placas tectónicas se alejan entre sí, como si fuera la masa de pan estirada, la corteza terrestre se adelgaza, se fractura y eventualmente se rompe. En el caso de Afar, este proceso está en marcha, y los geólogos coinciden en que aquí se está gestando un nuevo océano.

Esta idea puede parecer exagerada, pero no lo es. Según estimaciones geológicas, en unos 5 a 10 millones de años, lo que hoy es el este de África podría separarse en dos masas continentales y crear una nueva cuenca oceánica entre ellas.

El estudio de la dinámica interna del manto permite entender cómo este fenómeno —que ha ocurrido antes en otras partes del mundo, como en la separación de América y África— se inicia y evoluciona.

Cuál es el papel de la corteza terrestre

Uno de los aspectos más reveladores del estudio es que no todas las ramas del sistema de rift se comportan igual. En el rift del Mar Rojo, donde la expansión es más rápida (hasta 15 milímetros por año) y la corteza más delgada, los pulsos del manto ascienden de forma más amplia y regular.

En cambio, en el rift Etíope, con una tasa de expansión menor y una corteza más gruesa, esos pulsos se comprimen en distancias más cortas.

Este comportamiento, observado a través del análisis de la velocidad de las ondas sísmicas y la distribución de los elementos químicos, sugiere que las placas tectónicas moldean el flujo del magma desde abajo.

«Es como si el manto buscara el camino de menor resistencia para llegar a la superficie —explica Keir—. Y ese camino está determinado por el grosor de la litosfera y por cuánto se estira».

Imagen microscópica de una fina astilla de una de las rocas volcánicas de Afar, en Etiopía.

Imagen microscópica de una fina astilla de una de las rocas volcánicas de Afar, en Etiopía. Cortesía: Dr. Emma Watts, University of Southampton/ Swansea University

Vulcanismo y terremotos, las señales en la superficie

Todo este proceso profundo tiene efectos muy tangibles. La región de Afar es una de las más activas del mundo en términos de vulcanismo y sismicidad. Los volcanes de la zona, como el Erta Ale, el Boset–Berich y el Aluto, están directamente alimentados por este flujo de manto caliente. Y los terremotos que sacuden la región son, en parte, consecuencia de este latido interno.

La investigación ha detectado patrones repetidos en la composición química de las rocas, lo que sugiere que algunos volcanes, separados por cientos de kilómetros, podrían estar siendo alimentados por los mismos pulsos de magma.

«Eso indica que, aunque los volcanes están lejos entre sí, comparten una fuente común en el manto, y que esa fuente tiene pulsos periódicos —señala Watts—. Es como si estuvieran todos conectados a un mismo corazón profundo que bombea magma».

Una Tierra más viva de lo que creemos

El proyecto ha sido posible gracias a la colaboración de una decena de instituciones científicas de Europa y África. «Trabajar con expertos de distintas disciplinas fue esencial para ensamblar este rompecabezas — afirma Watts—. Sin una variedad de técnicas y enfoques, es muy difícil ver el panorama completo. Es como intentar armar un puzle geológico sin tener todas las piezas».

Esa visión integral, que combina petrología, geofísica, geoquímica y estadística, permite no solo avanzar en el conocimiento de Afar, sino también sentar las bases para interpretar otros puntos calientes del planeta, como Hawái e Islandia.

No cabe duda de que la imagen que deja este estudio es la de un planeta dinámico, vivo, donde las fuerzas más profundas y lentas —las del manto terrestre— interactúan constantemente con la superficie terrestre. No se trata simplemente de una masa inerte de roca bajo nuestros pies, sino de un sistema complejo y sensible, que palpita, se adapta y da forma al mundo.

En Afar, ese latido es visible en los volcanes, en los sismos y en la lenta pero imparable ruptura de África. Un nuevo océano está naciendo, milímetro a milímetro, empujado por el pulso profundo de la Tierra. ▪️

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