Un manto de 900 millas conecta Galápagos con Panamá

La fría primavera de Panamá no debería mostrar fuertes signos de profundos manantiales volcánicos. Pero cuando los investigadores encontraron una anomalía, encontraron varios otros sitios con firmas igualmente únicas que se extendían hasta el oeste de Costa Rica.

¿Fuente original? Punto de acceso de Galápagos, a unas 900 millas de distancia.

Este descubrimiento cambia la comprensión actual de los científicos sobre los procesos geológicos debajo de la superficie de la tierra al sugerir que los puntos calientes que formaron las islas de Galápagos y Hawai no son estacionarios. En lugar de ir directamente a la superficie, el magma ascendente, formado por los silbidos calientes del manto, en realidad puede fluir lateralmente a través de la parte superior del manto de la Tierra y llevar el material mucho más lejos.

“Puedes imaginar un manto como un océano con diferentes corrientes”, dijo. Esteban Gazel, Profesor Asistente de Tierra y Meteorología Universidad de Tecnologia y un miembro de la facultad Centro Cornell Atkinson para el Desarrollo Sostenible y en Instituto Carl Sagan.

Gazel es el segundo editor “Alto 3He / 4He en el centro de Panamá revela vínculo distal con la inundación de Galápagos”, Publicado el 19 de noviembre en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

“Hay estas corrientes increíblemente profundas que siempre suben desde el borde del núcleo y el manto de la Tierra”, dijo Gazel, “y forman volcanes e islas oceánicas como Hawai y las Galápagos. Demostramos que cuando este material alcanza el manto superior, puede extenderse y afectar a un área mucho mayor de lo que se pensaba “.

Aunque los investigadores sospecharon que esto era posible, este artículo presenta evidencia sólida que vincula la huella geoquímica de la inundación de Galápagos con los materiales del manto debajo de Panamá y Costa Rica, documentando el paso del manto que fluye lateralmente a través de la parte superior del globo.

Es un misterio que Gazel ha estado trabajando para resolver durante casi 20 años. Mientras estudiaba en la Universidad de Costa Rica, comenzó a recopilar datos sobre rocas volcánicas que no se ajustan a la composición estándar del arco volcánico en Centroamérica. Esta cadena volcánica activa es alimentada por la subducción de la placa de Coco del Pacífico debajo de la losa del Caribe.

“Estaba mirando los dibujos mientras observaba los elementos traza, e inmediatamente me di cuenta de que los datos tienen una marca de isla oceánica muy singular, un registro químico asociado con anomalías profundas en la tierra. Y esta fue la firma de la inundación de Galápagos “, dijo.” Cuando me di cuenta de esto, tenía 19 años, y aunque había literatura en esta dirección, la evidencia era relevante en el mejor de los casos “.

Pero el proceso de subducción tiene su propia característica única asociada con el reciclaje de rocas a altas presiones y bajas temperaturas, y faltaba. De alguna manera, el magma no solo viajó a cientos de millas de distancia, sino que pasó a través de la apertura de la zona de subducción, conservando su composición química original de la tierra profunda.

Cinco años después, el colega de Gazel, Peter Barry, investigador asistente de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), recopiló datos de una fuente fría en Panamá cuando notó proporciones de isótopos de helio inusualmente altas.

“La proporción de helio de tres a cuatro es primitiva: lo que la tierra heredó del sistema solar durante su formación”, dijo Gazel.

Si bien estas proporciones siguen siendo muy bajas en la superficie del planeta, en el interior del planeta hay depósitos que retienen altos isótopos de helio desde la era más temprana de la historia de la Tierra. Las nubes del manto ascendente son la única forma conocida de que estos elementos lleguen a la superficie. Las observaciones del grupo en la fuente y en otros lugares similares indicaron que midieron directamente el efluente químico del material de la vaina debajo. Allí, registraron las proporciones de isótopos de helio más altas jamás medidas en una fuente geotérmica lejos de los volcanes activos.

“Ajatus siitä, että nämä pillut nousevat vaipasta ja ne en kiinnitetty paikoilleen, puuttuu mahdollisesti näiden globaalien prosessien todellisesta vaikutuksesta”, hän sanoi. “Estos silbidos también tienen la capacidad de fluir y moverse horizontalmente a todas las demás partes del manto superior. Sospechamos que este era el caso, pero los datos del helio, junto con la geoquímica de las rocas, confirmaron nuestras ideas”.

El descubrimiento se debe en parte a la pura suerte en su correlación con la brecha natural en la región de subducción formada hace unos 8 millones de años. Esta apertura, también conocida como la ventana de tejas, permitió que el afluente del río Galápagos se ramificara y fluyera hacia el noreste a lo largo de Centroamérica.

El primer autor del estudio es David Bekaert, investigador postdoctoral del WHOI.

Los científicos esperan recopilar más datos para mostrar exactamente hasta dónde se extiende este flujo de la inundación de Galápagos, lo que finalmente ayudará a iluminar los complejos procesos geológicos que tienen lugar en el manto de la tierra.

“El material de las partes más profundas del manto de la Tierra, cerca del límite del núcleo, puede llevar las marcas originales hasta la superficie de la tierra”, dijo Gazel, “donde se puede encontrar evidencia de la fuente material de agua que se puede beber”.

Este proyecto ha sido financiado Fundación Sloan, Observatorio de carbono profundo y la Fundación Nacional de Ciencias.

Jana Wiegand es escritora independiente en el Centro Cornell Atkinson para la Sostenibilidad.