Aunque parezca difícil de creer, partes de la corteza terrestre han ido goteando hacia un manto inferior, un fenómeno que ha provocado deformaciones en diferentes partes de la superficie terrestre.

Recientemente, un grupo de científicos de la Tierra de la Universidad de Toronto (U de T) descubrió que este fenómeno conocido como goteo litosférico ha estado ocurriendo durante millones de años bajo la cordillera de los Andes.

Como se explica en la investigación, el goteo litosférico se produce cuando partes de la capa más baja de la envoltura exterior de la Tierra se engrosan y comienzan a gotear en el manto inferior cuando éste se calienta a una determinada temperatura.

A medida que los fragmentos se hunden en el manto inferior, se forma primero una cuenca en la superficie que luego se eleva a medida que el peso inferior se desprende y se hunde más en las profundidades del manto. Esto da lugar a un balanceo ascendente de la masa terrestre a lo largo de cientos de kilómetros.

Este proceso da lugar a importantes deformaciones en la superficie, como cuencas, pliegues de la corteza y levantamientos irregulares.

Aunque el proceso es un concepto relativamente nuevo en el campo de la tectónica de placas, que tiene décadas de antigüedad, se han identificado varios ejemplos de deriva litosférica en todo el mundo.

Los científicos de la U de T han confirmado que varias regiones de la cordillera central de los Andes en Sudamérica se formaron de la misma manera. Y lo han hecho utilizando materiales disponibles en cualquier ferretería y tienda de artículos de arte.

“Hemos confirmado que una deformación en la superficie de una zona de la cordillera de los Andes tiene una gran parte de la litosfera por debajo avalada”, dice Julia Andersen, candidata al doctorado en el departamento de Ciencias de la Tierra de la U de T y autora principal de un estudio.

Los geocientíficos han utilizado el registro de rocas sedimentarias para rastrear los cambios en la elevación de la superficie de los Andes Centrales desde la época del Mioceno, hace aproximadamente 18 millones de años.

Las imágenes sísmicas proporcionan una imagen remota del interior de la Tierra muy parecida a la de una ecografía del cuerpo humano, iluminando una nueva visión de las estructuras de goteo de la litosfera.

Tras el estudio, los investigadores creen que el goteo de la litosfera es muy probablemente la causa de las deformaciones observadas en los Andes.

“Los descubrimientos muestran que la litosfera puede ser más volátil o fluida de lo que creíamos”.

—  Russell Pysklywec, Profesor de Ciencias de la Tierra en la U de T, coautor del estudio y supervisor del doctorado de Andersen

¿Cuáles son las implicaciones o consecuencias del goteo litosférico?

Julia Andersen lo explica:

Algunas de las implicaciones de esto son que incluso sin la Tectónica de Placas (que la Tierra tiene), la superficie de la Tierra podría seguir deformándose y cambiando debido a los procesos que ocurren en la litosfera y el manto.

-Esto también tiene implicaciones para otros planetas de nuestro sistema solar que no tienen tectónica de placas, como Venus.

Vemos estructuras en la superficie de Venus llamadas Corona, así como otras regiones con montañas a pequeña escala (mucho más pequeñas que los Andes), y éstas podrían haberse formado debido a un proceso como el goteo litosférico.

Entrevista

Julia Andersen

candidata al doctorado en el departamento de Ciencias de la Tierra de la U de T y autora principal de un estudio

-¿Qué le llevó a estudiar el goteo litosférico?

En los estudios y datos geofísicos (sobre todo en los datos de tomografía sísmica) se observan casos en los que parte de la litosfera del manto ha sido eliminada (o ha desaparecido) y el manto se ha levantado para sustituirla. Estudiamos el goteo litosférico porque es un mecanismo que puede explicar cómo se ha eliminado la litosfera del manto.

-¿Qué es el goteo litosférico y cómo se produce este proceso en la Tierra?

En la mayoría de los casos, la litosfera “flota” sobre el manto porque tiene una densidad menor (piense en el aceite flotando en el agua). Sin embargo, las altas presiones provocadas por los fenómenos tectónicos (como la construcción de montañas) pueden crear casos en los que la litosfera adquiere una densidad mayor que la del manto. Esto hace que se hunda (o gotee) en el manto como un jarabe frío. Si se vierte un jarabe espeso en el agua, goteará hasta el fondo del vaso, la misma física está ocurriendo aquí.

-¿Cómo se han visto afectados los Andes específicamente por este fenómeno?

En el interior (región de la meseta detrás de las montañas) de los Andes, hay varias cuencas sedimentarias. Creemos que varias de estas cuencas están formadas por goteos. Un evento de construcción de montañas crea mucha presión, y así se crean muchos casos en los que la litosfera puede tener mayor densidad que el manto, por lo que gotea.  Cuando gotea, la corteza es arrastrada hacia abajo, lo que crea una depresión. Estas depresiones se llenan de sedimentos (tierra, etc.) que acaban endureciéndose hasta convertirse en rocas sedimentarias. Mientras está tirando hacia abajo, también está tirando hacia adentro por lo que la corteza por encima del goteo se espesa haciendo pequeñas montañas (mucho más pequeñas que los Andes).

-¿Cómo funciona el modelo que habéis creado y qué conclusiones habéis obtenido tras ponerlo en marcha?

En el modelo que hemos creado, simplemente utilizamos lo que sabemos sobre física y dinámica de fluidos para hacerlo funcionar. Sabemos que si ponemos un fluido denso encima de otro de menor densidad, se va a hundir (o a gotear) y a esto contribuye la gravedad en el modelo. También sabemos que la corteza superior de la Tierra no fluye, se comporta más como un vidrio que como un jarabe, así que utilizamos arena para imitar ese comportamiento. Lo que descubrimos a partir de estos experimentos es que cuando la litosfera gotea, deforma la superficie por encima del goteo en un patrón similar cada vez. Esta es la misma forma en que se ha deformado la cuenca del Arizaro en Argentina durante millones de años. Esto nos llevó a creer que la cuenca de Arizaro, y otras, han sido creadas por goteos litosféricos. También comprobamos en los experimentos que a veces un goteo litosférico no deforma la superficie. Esto nos indica que a veces la litosfera podría estar goteando por debajo de la corteza terrestre, pero no hay indicios en la superficie que nos indiquen que esto está ocurriendo.