La Tierra no esperó a que comenzara la tectónica de placas moderna. Había estado transportando agua a las profundidades del subsuelo miles de millones de años antes de que supiéramos que sucedió.
Nuevos hallazgos de Australia Occidental reescriben la línea de tiempo de cómo nuestro planeta comenzó a ciclar sus océanos hacia el manto. Los investigadores han confirmado que el agua superficial entró en el interior profundo de la Tierra hace más de 3.100 millones de años. La evidencia está encerrada dentro de rocas volcánicas de la región de Pilbara.
No se trata sólo de rocas. Se trata de cómo un planeta joven y caliente logró alimentar a sus volcanes.
El mecanismo que impulsa esta actividad temprana sigue siendo un tema de intenso debate en geología. Pero los datos apuntan a un proceso que los científicos llaman goteo.
Las rocas de Pilbara revelan una antigua firma química
El Pilbara Craton es un raro superviviente. La mayor parte de la corteza terrestre más antigua ha sido destruida por la actividad geológica posterior. Las rocas de Pilbara, sin embargo, conservaron un registro químico que se niega a mentir.
Un equipo internacional dirigido por el Dr. Eric Vandenburg de la Universidad de Adelaida analizó la geoquímica de estas piedras de 3.100 millones de años. Sus firmas contaban una historia clara: había agua presente cuando se formó el magma.
“Lo que nos sorprendió fue encontrar evidencia de que grandes cantidades de agua ya habían llegado profundamente al interior de la Tierra e influyeron en la formación de rocas volcánicas”.
La química coincide con la de los volcanes de arco modernos, como los del Anillo de Fuego del Pacífico. Estos son los lugares donde las placas tectónicas chocan y una se hunde debajo de la otra, arrastrando agua hacia el manto. Pero ese sistema no existía en aquel entonces. La Tierra simplemente estaba demasiado caliente para que las placas rígidas se deslizaran unas contra otras.
Entonces, ¿cómo llegó el agua hasta allí?
Por qué la subducción tradicional no puede explicar la Tierra primitiva
Entendemos cómo funciona hoy la tectónica de placas. Las zonas de subducción transportan minerales acuíferos hacia las profundidades del manto. Esa agua reduce el punto de fusión de las rocas circundantes, creando magma que alimenta los volcanes y hace crecer los continentes.
Es una máquina perfecta. Sin embargo, no existía hace 3.100 millones de años.
La Tierra primitiva era mucho más caliente. La corteza probablemente se comportó de manera diferente, careciendo de la estructura rígida necesaria para la subducción estándar. Los geólogos han luchado con esta paradoja. Sin zonas de subducción claras, ¿cómo llegó el agua superficial al manto para influir en la actividad volcánica?
Las rocas de Pilbara sugieren que la respuesta no está en si el agua llegó a las profundidades de la Tierra, sino en cómo.
Goteo: una corteza que se hunde mueve el agua hacia abajo
Los investigadores proponen que la Tierra joven utilizaba un mecanismo diferente para transportar material. Lo llaman goteo.
Es más sencillo que las placas deslizantes. En este modelo, secciones de la corteza exterior más fría absorbieron agua de la superficie. A medida que estas secciones se llenaron de agua, perdieron estabilidad. No se deslizaron a lo largo del límite de una placa. Se hundieron.
Con el tiempo, partes pesadas de la corteza colapsaron y se hundieron en el manto más caliente que se encontraba debajo. Imagínese material denso goteando del techo.
A medida que estos trozos ricos en agua se hundieron, entraron en ambientes cada vez más calientes. El agua liberada por la roca que se hundía interactuó con el manto, promoviendo el derretimiento y generando magma. Ese magma se elevó, hizo erupción a través de volcanes y se enfrió formando las rocas que encontramos hoy en Pilbara.
Este proceso permitió que el material de la superficie viajara hacia abajo sin necesidad de un sistema tectónico moderno completamente desarrollado. También permitió al joven planeta reciclar agua entre su superficie y su interior mucho antes de que los continentes tuvieran el aspecto actual.
El reciclaje temprano dio forma al futuro de la Tierra
Este descubrimiento hace retroceder la línea temporal de cuando la Tierra comenzó a intercambiar material entre su corteza, manto y atmósfera. Esa conexión es vital para la evolución a largo plazo del planeta.
El reciclaje de aguas profundas dicta dónde se forma el magma. Influye en las erupciones volcánicas. Durante eones, ayuda a redistribuir los ingredientes químicos necesarios para la vida.
Los hallazgos de Pilbara sugieren que este intercambio comenzó mucho antes de lo que se pensaba. La Tierra primitiva no era una esfera estancada con una superficie aislada. El agua ya circulaba. Estaba dando forma al magma, alimentando volcanes y contribuyendo al crecimiento continental mientras el planeta aún estaba en su infancia.
Recién ahora estamos comenzando a comprender cómo funcionó ese primer ciclo. Las rocas de Australia Occidental han estado en silencio durante miles de millones de años. Por fin tienen algo que decir.
Referencia: “Contenido de agua moderno en forma de arco en la fuente de rocas volcánicas de 3.100 millones de años” por Eric D. Vandenburg et al., publicado en Nature Communications.
