La desaceleración de la tectónica de placas puede haber llevado a las capas de hielo de la Tierra | Ciencias

La extrusión de la corteza oceánica fresca en las dorsales oceánicas comenzó a aflojarse hace 15 millones de años, quizás enfriando el planeta.

geogphotos / Alamy Foto de stock

Por Paul Voosen

En las trincheras del fondo marino de todo el mundo, losas de vieja corteza oceánica caen en cámara lenta hacia el manto, mientras que losas frescas se construyen en las dorsales oceánicas, donde el magma emerge en las uniones entre las placas tectónicas que se separan. El motor es implacable, pero tal vez no tan estable: a partir de hace unos 15 millones de años, en la época del Mioceno tardío, la producción de corteza oceánica disminuyó en un tercio en 10 millones de años a un ritmo lento que prácticamente continúa hasta hoy, dice Colleen Dalton , un geofísico de la Universidad de Brown que presentó el trabajo este mes en una reunión virtual de la American Geophysical Union. “Es un fenómeno global”.

Aunque los registros previos de la extensión del océano mostraron indicios de una desaceleración, nada sugirió una disminución tan pronunciada, dice Clint Conrad, un dinamista del manto en la Universidad de Oslo que no está afiliado al trabajo. El retraso también fue generalizado: Dalton descubrió que la producción de corteza se ralentizó o se mantuvo estable en 15 de las 16 dorsales oceánicas de la Tierra. Y su efecto sobre el clima puede haber sido marcado, dice Conrad. “Si reduce drásticamente la tectónica de placas en tan poco tiempo, puede emitir mucho menos dióxido de carbono (CO2) gas del vulcanismo “. La desaceleración corresponde a una caída de 10 ° C en las temperaturas en el Mioceno tardío, cuando las capas de hielo comenzaron a crecer en la Antártida después de una larga pausa.

La propagación del fondo marino se captura en zonas magnéticas del fondo del océano. Aproximadamente cada millón de años, el campo magnético de la Tierra se invierte y esta inversión se congela en las rocas forjadas en las dorsales oceánicas. Las observaciones desde barcos de las “franjas” magnéticas alternas que resultan cuando las placas de la corteza oceánica se despliegan desde los centros de expansión del fondo marino ayudaron a dar crédito a la teoría de la tectónica de placas en la década de 1960.

Sin embargo, las crestas en los océanos Atlántico e Índico se extendieron lentamente, lo que significa que los barcos han podido trazar un mapa de estas franjas con una resolución temporal de solo unos 10 millones de años. Pero los geofísicos Charles DeMets de la Universidad de Wisconsin, Madison y Sergey Merkuryev de la Universidad Estatal de San Petersburgo se basaron en datos no utilizados previamente de barcos navales rusos que, al igual que los de otras naciones, remolcan magnetómetros para ayudar en la búsqueda de submarinos enemigos. Los nuevos datos agudizaron la resolución en estas cuencas oceánicas a 1 millón de años. “Y resulta que hay señales sorprendentes escondidas en muchos lugares que no conocíamos”, dice DeMets, quien identificó parte de la desaceleración en sus registros.

Dalton y sus colegas se sumaron a la imagen reuniendo un registro complementario de alta resolución para el Océano Pacífico, donde la expansión del fondo marino es más rápida y compleja. Con esa visión global, el debilitamiento se hizo evidente de inmediato. Parece que la desaceleración se produjo en dos oleadas, dice DeMets: primero hace entre 12 y 13 millones de años en el Pacífico y luego hace 7 millones de años en los océanos Atlántico e Índico.

Tal vez las losas en subducción dejaron de tirar con tanta fuerza del fondo marino en movimiento durante este tiempo, especula Dalton, porque se volvieron más delgadas o menos densas. O tal vez las zonas de subducción, típicamente tan largas como las dorsales oceánicas, se encogieron en longitud, reduciendo su tirón. Otra posibilidad es que las zonas hayan cambiado de orientación, provocando que las losas subductoras encuentren más resistencia al sumergirse en el manto, que tiene una especie de veta natural, como la madera. O una losa podría haberse roto por completo, cambiando el flujo de calor dentro del manto y alterando el deslizamiento de las placas tectónicas en lo alto, dice Conrad. “Incluso si cambia un plato, afecta a todos los platos”.

Tomando CO volcánico2 emisiones vinculadas a la producción actual de corteza oceánica y ajustándolas a velocidades del Mioceno tardío, el equipo encontró una caída en el CO atmosférico2 eso podría explicar plausiblemente el enfriamiento global en ese momento. Pero Dalton dice que son posibles otras explicaciones, por ejemplo, antiguas rocas volcánicas, levantadas del océano para formar picos de montañas frescas en lugares como Indonesia, podría haber comenzado a absorber más CO2. Es probable que ambos mecanismos expliquen parte de la caída, dice Nicholas Swanson-Hysell, paleogeógrafo de la Universidad de California, Berkeley. “¿Pero cuál es más importante?”

Más allá de reducir el CO2, la desaceleración de la corteza habría remodelado la superficie de la Tierra. Con menos vulcanismo del fondo marino, las dorsales oceánicas habrían sido más pequeñas, aumentando la capacidad de los océanos. El nivel del mar habría caído 22 metros, calcula Dalton, exponiendo vastas extensiones de tierra nuevas. Y a medida que los volcanes se silenciaran, el planeta mismo se habría vuelto un 5% menos eficiente para eliminar su calor interno, perdiendo alrededor de 1,5 teravatios de producción, aproximadamente igual a la producción de 1500 plantas de energía nuclear. Esa disminución en el flujo de calor no habría significado mucha diferencia en las temperaturas atmosféricas, pero Dalton dice que cuestiona las reconstrucciones de la historia de enfriamiento de la Tierra que asumen una pérdida constante de calor a lo largo de las edades.

Aunque hay mucho que descubrir, está claro que, cuando se ve en períodos de tiempo geológicos relativamente cortos, no hay nada constante en la tectónica de placas, dice Karin Sigloch, geofísica de la Universidad de Oxford. “Siempre se deben esperar variaciones”. Las losas se rompen, monstruosas columnas de magma del lecho marino estallan repentinamente, todo con enormes repercusiones climáticas para la delgada biosfera que se aferra a la vida en la superficie. Sin embargo, son solo eructos en un motor planetario que se mueve en un inframundo profundo y oculto.

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