Por primera vez, los científicos tienen evidencia de que una capa profunda debajo de la superficie de la Tierra puede crear volcanes.
La capa, conocida como la zona de transición, se esconde en el manto de la Tierra entre 250 y 400 millas (400 a 640 kilómetros) debajo de la corteza. Esta zona es rica en agua, cristales y roca derretida.
El estudio encontró que estos materiales supercalientes pueden filtrarse a la superficie para formar volcanes.
Los científicos saben desde hace tiempo que los volcanes aparecen cuando convergen las placas tectónicas en la parte superior del manto de la Tierra o cuando las plumas del manto forman puntos calientes en la corteza terrestre, al igual que los granos en erupción en la cara de una persona. Pero hasta ahora, los científicos no sabían que la zona de transición, una región ubicada entre el manto superior e inferior, estaba involucrada, dijeron los investigadores.
"Encontramos una nueva forma de hacer volcanes", dijo en un comunicado el investigador principal del estudio, Esteban Gazel, profesor asociado del Departamento de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera de la Universidad de Cornell. "Esta es la primera vez que encontramos una clara indicación de la zona de transición profunda en el manto de la Tierra de que los volcanes pueden formarse de esta manera".
Los científicos hicieron el descubrimiento al estudiar una muestra de núcleo de 2.600 pies de largo (790 metros) que se perforó en Bermudas en 1972. Este núcleo ahora se encuentra en la Universidad Dalhousie en Nueva Escocia, donde fue examinado por la coautora del estudio Sarah Mazza, investigadora de planetología en la Universidad de Münster en Alemania.
Esperaba que el núcleo mostrara que el volcán que hizo a Bermudas surgió de una nube de manto, que es como se formó Hawai. Pero al analizar los isótopos característicos del núcleo, o versiones de elementos; contenido de agua; y otros compuestos, ella encontró algo completamente diferente.
Parece que este lugar en particular en la zona de transición, ubicado en las profundidades del Océano Atlántico, fue creado, en parte, por eventos de subducción durante la formación del supercontinente Pangea. Hace unos 30 millones de años, una perturbación en la zona de transición, probablemente relacionada con el flujo del manto, llevó al magma de la zona a subir hacia la superficie de la Tierra, descubrieron Mazza y sus colegas. Este magma creciente, a su vez, formó el volcán ahora inactivo bajo el Océano Atlántico que hizo las Bermudas.
"Primero sospeché que el pasado volcánico de las Bermudas era especial cuando probé el núcleo y noté las diversas texturas y la mineralogía conservadas en los diferentes flujos de lava", dijo Mazza en el comunicado. "Rápidamente confirmamos enriquecimientos extremos en composiciones de elementos traza. Fue emocionante repasar nuestros primeros resultados ... los misterios de las Bermudas comenzaron a desarrollarse".
Enigma central
Al estudiar el núcleo, Mazza y sus colegas encontraron firmas geoquímicas que coincidían con las de la zona de transición. Estas pistas incluyen mayores cantidades de agua encerrada en cristales en comparación con las zonas de subducción, o regiones donde una placa tectónica se sumerge debajo de otra, dijo.
Hay tanta agua en la zona de transición que podría formar al menos tres océanos, dijo Gazel. Pero en lugar de mantener la vida marina como lo hace el agua sobre la corteza, el agua en la zona de transición ayuda a derretir las rocas.
Ahora que los investigadores saben que las perturbaciones en la zona de transición pueden conducir a la creación de volcanes, es probable que encuentren más casos de este fenómeno geológico en la Tierra, dijeron los científicos.
"Con este trabajo, podemos demostrar que la zona de transición de la Tierra es un depósito químico extremo", dijo Gazel. "Ahora estamos comenzando a reconocer su importancia en términos de geodinámica global e incluso vulcanismo".
