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Las conclusiones se publican en 'Earth and Planetary Science Letters'

Hacia una mayor comprensión del vulcanismo de puntos calientes

La mayoría de los volcanes activos conocidos se ubican en las fronteras entre dos placas tectónicas, donde se facilita el aumento de magma desde el manto. Científicos del Institut de Recherche pour le Développement (IRD) y de la Universidad de Chile han estudiado los movimientos de la placa para averiguar si influye en la formación de puntos calientes, lo que significaría que éstos no son tan estáticos como se creía.

Cuando se produce este aumento magmático en una zona de subducción, donde una placa tectónica se sumerge bajo otra, se generan macizos volcánicos como la Cordillera de los Andes. Otras cadenas volcánicas se forman a lo largo de dorsales oceánicas, zonas submarinas de la extensión del suelo oceánico.

Sin embargo, algunos volcanes se rigen por un mecanismo completamente diferente: vulcanismo entre placas. Como indica su nombre, estas construcciones volcánicas aparecen en el centro de las placas tectónicas. Los científicos saben que algunos de éstos, como el archipiélago Hawai-Emperador o la Isla de Reunión, surgen de aumentos magmáticos generados en el límite entre el núcleo de la Tierra y el manto situado a una profundidad de 2.900 km. Otros como los del Pacífico central muestran características diferentes. Son anómalos, a pesar de su elevado número, alta concentración poco frecuente y su corta vida, y conduce a los científicos a buscar hipótesis distintas de una pluma de manto profundo para explicar las causas de vulcanismo entre placas.

Estudio de archipiélagos en el Océano Pacífico

Los investigadores del IRD y la Universidad de Chile se centraron en un grupo de islas y archipiélagos en el Océano Pacífico central (Samoa, Cook, Rurutu, Austral, Tahití, Marquis, Pitcairn), enumerados como resultado de su actividad de puntos calientes. Estos científicos pretendían descubrir si los movimientos de la placa del Pacífico donde se ubican estos siete puntos calientes influían en su formación. Utilizaron modelos de simulación mecánica numérica del efecto del desplazamiento hacia el oeste de la placa del Pacífico en deformaciones internas durante los últimos 10 millones de años. Este modelo incorpora un régimen de tensión diferencial que actúa en la placa del Pacífico; la parte norte se desplaza con mayor velocidad que la parte sur, lo que genera una especie de efecto de frenado ejercido por el bloque de la placa australiana. El modelo muestra la región como el lugar de una banda de cizalla de este a oeste que se superpone en la zona geográfica donde se agrupan los siete puntos calientes tratados en el estudio.

Posteriormente se ha desarrollado otro modelo que considera el enfriamiento de la placa tectónica con la distancia aumentada de la dorsal oceánica que genera. Este segundo modelo también prueba la existencia de una banda de cizalla, pero esta zona aparece más difusa hacia el este que en la primera simulación. Además, esta zona de cizalla más difusa se superpuso a una anomalía de la superficie de la Tierra atribuida clásicamente a un afloramiento de la litosfera oceánica. Esta anomalía, provocada por la presión hacia arriba del manto subyacente, aparece junto con una variación no explicada del suelo oceánico. Este segundo modelo numérico permite indirectamente que la ubicación geográfica de los puntos calientes de la línea de este a oeste de la litosfera debilitada conlleve a una variación del grosor.

La existencia de un punto caliente se considera normalmente vinculada a la existencia de una pluma del manto, una especie de burbuja gigante de magma generada por las corrientes de convección térmica que circulan en el manto. Esta burbuja magmática ejerce una presión hacia arriba que empuja la base de la litosfera oceánica. Cuando esta presión rompe la base, ésta permite la erupción del magma en la corteza terrestre. Aunque este proceso explica realmente el origen de los puntos calientes asentados en las profundidades, no ofrece explicaciones satisfactorias de otras formas de vulcanismo entre placas como las que se producen en la región africana del Rift o determinados puntos calientes más recientes situados en la parte central del Océano Pacífico.

Los resultados de este estudio sugieren un escenario alternativo que prevé la influencia de la deformación por cizallamiento dentro de las placas tectónicas durante la formación de un tipo determinado de vulcanismo de puntos calientes. En el Pacífico central, dicha deformación podría representar un paso hacia la ruptura en dos de la placa tectónica más grande de la Tierra en un espacio de tiempo de unos diez millones de años.

Además, si los movimientos de una placa tectónica realmente influyeran en la formación de un punto caliente, significaría que los puntos calientes no serían tan estáticos como se creía. El tiempo característico de los procesos de transferencia de calor en el manto es de aproximadamente 100 millones de años, mientras que el movimiento de las placas sucede en un período geológico más corto de unos diez millones de años. Determinados puntos calientes podrían cambiar y desarrollarse en un período relativamente rápido siguiendo los desplazamientos de las placas tectónicas.

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Referencia bibliográfica:

Valérie Clouard, Muriel Gerbault, Break-up spots: “Could the Pacific open as a consequence of plate kinematics?”, Earth and Planetary Science Letters, 2007

Fuente: IRD
Derechos: Creative Commons
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