Bajo la cordillera de los Andes, en Sudamérica, la corteza terrestre se está hundiendo en el interior del planeta.

Además, esto ha estado ocurriendo durante millones de años, un largo proceso geológico que ha producido arrugas reveladoras y otras características en la superficie que los científicos han discernido mediante modelos y experimentos.

Esto podría ayudarnos a identificar la actividad geológica interior en otros planetas que no tienen placas tectónicas, como Marte y Venus.

Goteo litosférico

Se llama goteo litosférico, y sólo se ha identificado recientemente aquí en la Tierra.

Cuando la corteza rocosa se calienta hasta una determinada temperatura, empieza a espesarse y a gotear hacia el manto. Es un poco como una gota de brea extrema… pero la formación y el desprendimiento de las gotas de la corteza tiene efectos en la superficie circundante del planeta.

En primer lugar, la atracción de la gota que se forma abajo crea una cuenca en la superficie de arriba. Luego, cuando la gota se desprende, la superficie reacciona saltando hacia arriba, cuyos efectos se extienden ampliamente.

Julia Andersen, estudiante de postgrado de geología de la Universidad de Toronto (Canadá) y autora principal de la investigación, dijo en un comunicado:

“Hemos confirmado que una deformación en la superficie de una zona de la cordillera de los Andes hace que una gran parte de la litósfera que hay debajo se desprenda en forma de avalancha. Debido a su alta densidad, se escurrió como un jarabe frío o miel hacia el interior del planeta y es probablemente responsable de dos grandes eventos tectónicos en los Andes Centrales: el cambio de la topografía de la superficie de la región en cientos de kilómetros y el crujido y estiramiento de la propia corteza superficial”.

Un mapa geológico de la Cuenca de Arizaro (izquierda) y el experimento del equipo (derecha). (DeCelles, et al.; Julia Andersen et al.)

Dado que los científicos sólo han comenzado a comprender el goteo litosférico recientemente, la respuesta de la superficie al proceso no está particularmente bien resuelta.

Características en la Meseta Central Andina

Pero hay algunas características de la Meseta Central Andina que han sido difíciles de explicar.

La propia meseta se formó por una zona de subducción, donde el borde de una placa tectónica se desliza por debajo del borde de la placa adyacente. Esto deforma la corteza, empujándola hacia arriba y creando montañas y otras características geológicas.

Sal de Arizaro en el desierto de Atacama. (Wikimedia Commons)

Sin embargo, hay pruebas que sugieren que la formación de los Andes Centrales no fue un proceso largo y lento, sino que se produjo en pulsos a lo largo de la era Cenozoica, el actual periodo geológico de la Tierra, que comenzó hace unos 66 millones de años.

Además, el momento de la elevación no es consistente en toda la región, como cabría esperar de la subducción. La meseta de la Puna es más alta en promedio que la del Altiplano y contiene centros volcánicos y cuencas aisladas, como las de Arizaro y Atacama.

Russell Pysklywec, geólogo  de la Universidad de Toronto, dijo en un comunicado:

“Varios estudios invocan la remoción de la litosfera para explicar la deformación superficial generalizada, no relacionada con la subducción, y la evolución de las mesetas. Además, el acortamiento de la corteza en el interior de la cuenca de Arizaro está bien documentado por el plegamiento y las fallas de empuje locales, pero la cuenca no está limitada por los límites de las placas tectónicas conocidas, lo que indica que se está produciendo un proceso geodinámico más localizado.”

Experimento de simulación

Estudios anteriores han sugerido que el goteo litosférico podría estar en juego, pero los investigadores querían pruebas más concretas.

Diseñaron un experimento de laboratorio en el que construyeron modelos de la corteza y el manto superior de la Tierra para observar lo que ocurre en la superficie cuando la corteza empieza a gotear.

Una simulación de la capa rocosa más externa de la capa de la Tierra utilizando fluido de polímero de silicona, arcilla para modelar y una capa similar a la arena hecha de esferas de cerámica y sílice demuestra el proceso de goteo litosférico. Crédito: Julia Andersen / Tectonophysics Lab / Universidad de Toronto

El modelo consistía en un tanque y materiales en capas. Un fluido de polímero de silicona espeso y viscoso llamado polidimetilsiloxano formaba el manto inferior. El manto superior sólido era una mezcla de polidimetilsiloxano y arcilla para modelar. Por último, una capa de esferas arenosas de sílice y cerámica era el análogo de la corteza terrestre.

Andersen dijo:

“Era como crear y destruir cinturones montañosos tectónicos en un cajón de arena, flotando sobre un charco de magma simulado, todo ello en condiciones de medición submilimétrica increíblemente precisas”.

Se introdujo una “semilla” de goteo en la capa superior del manto. Ésta fue arrastrada lentamente hacia abajo por la gravedad, un proceso que duró horas. Mientras tanto, una cámara observaba todo el proceso, tomando imágenes de alta resolución cada minuto aproximadamente para captar la deformación de la corteza.

Estas imágenes se compararon con las características geológicas reales de los Andes.

Impresiones artísticas de dos tipos de goteo litosférico, respaldadas por vistas superficiales de la simulación experimental de los procesos. Uno produce engrosamiento y levantamiento de la corteza terrestre, mientras que el otro da como resultado la formación de una cuenca en la superficie. Crédito: Julia Andersen/Tectonophysics Lab/Universidad de Toronto

Andersen dijo:

“Comparamos los resultados de nuestro modelo con los estudios geofísicos y geológicos realizados en los Andes Centrales, en particular en la cuenca del Arizaro, y descubrimos que los cambios en la elevación de la corteza causados por el goteo en nuestros modelos coinciden muy bien con los cambios en la elevación de la cuenca del Arizaro.

También observamos un acortamiento de la corteza con pliegues en el modelo, así como depresiones tipo cuenca en la superficie, por lo que estamos seguros de que es muy probable que el goteo sea la causa de las deformaciones observadas en los Andes”.

SÍGUENOS EN TELEGRAM

Los experimentos también mostraron otras formas en las que el goteo litosférico puede deformar la corteza terrestre. No todas ellas se observaron en los Andes, lo que sugiere que puede haber otras regiones del mundo en las que se observen diferentes tipos de goteo, si podemos identificarlos.

A su vez, esto también sugiere que los procesos de no subducción pueden desempeñar un papel más importante de lo que creíamos en la conformación de la superficie de nuestro planeta.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Communications Earth & Environment.

Gracias por leernos. Te invitamos a seguirnos en nuestra Página de Facebook, para estar al tanto de todas las noticias que publicamos a diario. También puedes unirte a nuestro Grupo oficial de Facebook, y a nuestra comunidad en Telegram.