En el campo de la geología, pocas áreas despiertan tanta fascinación como el manto terrestre, una capa inaccesible de nuestro planeta cuyo estudio depende de métodos indirectos. Recientemente, un equipo de científicos de la Universidad de Tecnología de California y ETH Zurich desafió los paradigmas sobre las placas tectónicassumergidas al encontrar restos en ubicaciones inesperadas, lejos de las zonas de subducción.
Estos hallazgos, realizados gracias a modelos de alta resolución, reconfiguran nuestra comprensión del manto inferior y sus procesos dinámicos.
Una anomalía tectónica que reescribe la geología tradicional
El estudio, publicado en Scientific Reports, utilizó el supercomputador Piz Daint, en Suiza, y la técnica de inversión de forma completa (Full-Waveform Inversion, FWI).Este enfoque permitió integrar todas las formas de ondas sísmicas en un modelo detallado del manto inferior. La investigación reveló anomalías de velocidad positiva —zonas donde las ondas sísmicas viajan más rápido de lo esperado— en regiones sin registros previos de subducción (hundimiento de una placa bajo el borde de otra), como el Pacífico occidental y áreas continentales interiores.
El hallazgo resultó desconcertante para los investigadores. Andreas Fichtner, autor principal del estudio, comparó esta sorpresa con la de un médico que encuentra un vaso sanguíneo en un lugar insólito: “Con una nueva herramienta de diagnóstico, de repente ve una arteria en el glúteo que no debería estar allí. Eso es exactamente lo que sentimos con estos resultados”.
Estas anomalías contradicen las suposiciones convencionales, según las cuales los restos de placas tectónicas deberían limitarse a ubicaciones cercanas a zonas de subducción.
Los resultados exigen una reinterpretación de cómo las placas tectónicas se desplazan y se acumulan en el manto inferior, además de plantear nuevas preguntas sobre la composición y dinámica de esta capa de la Tierra.
Posibles orígenes y el desafío a las teorías tradicionales
El equipo de investigación propuso diversas explicaciones para estas anomalías tectónicas. Una posibilidad es que se trate de materiales ricos en sílice que datan de la formación del manto hace aproximadamente 4 mil millones de años.Según Thomas Schouten, coautor del estudio, esta hipótesis sugiere que estos depósitos han sobrevivido a movimientos convectivos a lo largo del tiempo, resistiendo la mezcla con otras capas del manto.
Otra teoría postula que estas anomalías podrían ser el resultado de la acumulación de rocas enriquecidas en hierro, transportadas por convección en el manto durante miles de millones de años. En el caso del Pacífico occidental, por ejemplo, las anomalías detectadas entre 900 y 1.200 kilómetros de profundidad podrían estar relacionadas con estructuras químicas y térmicas no vinculadas a procesos de subducción. Estas incluyen la delaminación de la base litosférica o incluso la presencia de plumas del manto desviadas.
Un análisis estadístico detallado también cuestionó la correlación tradicional entre anomalías de velocidad positiva y zonas de subducción. Según el estudio, solo entre el 60% y el 70% de las anomalías se alinean con zonas de subducción reconstruidas, lo que sugiere que muchas de estas estructuras podrían tener orígenes alternativos, como segregaciones químicas o inestabilidades en la litosfera.
Explorando las profundidades del manto: nuevas tecnologías y hallazgos sorprendentes
El método de inversión de forma completa (FWI) se erige como una herramienta clave en este avance científico. A diferencia de la tomografía sísmica tradicional, que utiliza solo algunas ondas identificables, la FWI analiza seismogramas completos, permitiendo una sensibilidad volumétrica superior. Este enfoque detectó anomalías en áreas previamente mal resueltas, como el Pacífico occidental, y también reveló la complejidad de las estructuras tectónicasen el manto medio y bajo.
No obstante, persisten limitaciones. Los investigadores reconocen que los modelos actuales aún no pueden determinar con precisión las propiedades materiales responsables de estas anomalías. Esto subraya la necesidad de desarrollar herramientas aún más avanzadas que permitan dilucidar la composición del manto con mayor claridad.
Un futuro de interrogantes y oportunidades
Los hallazgos del equipo representan un desafío importante para las teorías actuales sobre la dinámica del manto terrestre. Al cuestionar la correlación entre anomalías sísmicas y subducción, se abre un camino para explorar explicaciones alternativas, como heterogeneidades químicas, la influencia de plumas del manto y lainteracción entre materiales ricos en sílice y hierro.
Estos descubrimientos también resaltan el papel crucial de tecnologías como la FWI, que prometen desentrañar los misterios de las capas profundas del planeta. A medida que se desarrollen modelos más precisos, es posible que se redefina nuestra comprensión de la evolución geológica de la Tierra, revelando una complejidad aún mayor de lo que hasta ahora imaginábamos.
El estudio del manto inferior, aunque todavía es inaccesible, está en una nueva era gracias a avances tecnológicos y enfoques innovadores. Como comentó Andreas Fichtner, este tipo de investigación “nos obliga a repensar lo que creemos saber sobre la Tierra”. Y es precisamente esta capacidad de cuestionar y descubrir lo desconocido lo que impulsa a la ciencia hacia adelante.