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Proponen un mecanismo de retroalimentación que regularía la velocidad de subducción de las placas continentales.

Hay muchos estudios que ligan la existencia de tectónica en la Tierra con la vida que esta porta. De entrada, el termostato global que ha mantenido las condiciones de habitabilidad de este mundo durante 3800 millones de años no podría funciona sin la tectónica.

Ahora, un nuevo estudio de investigadores de University of Texas apunta en esta misma dirección, pero aportando un efecto más. El hallazgo es importante porque describe mecanismos de retroalimentación entre el movimiento de las placas tectónicas, el clima y la vida en la Tierra.

Muestra que los sedimentos, que muchas veces contienen restos de organismos, juegan un papel importante en determinar la velocidad de la deriva de los continentes. Además, desafía algunas ideas existentes acerca de cómo interactúan las placas.

Según Thorsten Becker (University of Texas) y Whitney Behr (ETH Zurich), los sedimentos que hay en las zonas de subducción regulan el movimiento de las placas, por lo que determinarían la velocidad de crecimiento de las montañas y de la corteza continental.

Los sedimentos que terminan en el lecho oceánico y, por tanto, en las zonas de subducción, son formados por la erosión que el viento y el agua ejercen sobre la roca, pero también por los esqueletos microscópicos de organismos como los que forman el plancton que se van acumulando según caen. Al final, todo ello forma rocas sedimentarias.

Desde hace tiempo se sabe que las rocas sedimentarias de las zonas de subducción incluyen en la actividad geológica. Así, por ejemplo, afecta a la frecuencia de los terremotos. Pero hasta ahora se creía que su efecto sobre el movimiento de las placas era pequeño. Se asumía que la velocidad de subducción dependía solamente de la resistencia de la placa que subducía según se doblaba y deslizaba hacia el manto viscoso. En este escenario, la resistencia de la porción de la placa que se introduce en el manto, y la energía requerida para ello, sería el responsable principal del movimiento de la placa, siendo el efecto de los sedimentos muy pequeño en comparación.

Sin embargo, los científicos implicados en este estudio han podido ir viendo en los últimos años que las placas que subducen pueden ser más débiles y sensibles a otras influencias de lo que previamente se había pensado. Así que se pusieron a investigar otros posibles mecanismos que influyeran en la velocidad de las placas.

Entonces estimaron cómo los diferentes tipos de rocas podrían afectar a la interfase entre la placa que subduce y placa superior. El modelo que desarrollaron mostraba que las rocas sedimentarias puede proporcionar un efecto lubricante entre las placas, acelerando con ello la subducción y la velocidad de la placa.

Este mecanismo puede proporcionar un complejo sistema de retroalimentación. Según aumenta la velocidad de la placa, menos tiempo hay para que se acumulen sedimentos, por lo que los sedimentos tienden a disminuir en la zona de subducción. Esto da lugar a un subducción más lenta porque hay una mayor resistencia a la colisión. Esta resistencia hace levantarse más la parte de la placas cercana a la zona de subducción, lo permite a la montañas crecer más.

Pero las montañas son erosionadas por el viento y el agua, lo que produce más sedimentos que ahora aceleran la subdución y reducen el crecimiento de las montañas.

A la vez, la vida marina, como los foraminíferos, importantes en la cadena trófica del océano, van depositando sus esqueletos en el fondo según perecen. Estas partículas de origen biológico se mezclan con las procedentes de la erosión para formar las rocas sedimentarias que lubricarán la subducción.

La nueva teoría permite explicar las distintas las distintas variaciones en velocidad de las placas tectónicas. Así, la placa de la India sufrió una aceleración hace 70 millones de años al pasar por el ecuador. Según estos investigadores, este subcontinente (entonces una isla) pasó a moverse por aguas tropicales llenas de vida, por lo que se formaba gran cantidad de rocas sedimentarias de origen orgánico a su alrededor que lubricaban su desplazamiento. Pasó de moverse de 5 cm al año a 16 cm al año. Según aceleraba se acumulaba menos sedimento y su velocidad se redujo hasta que finalmente colisionó contra Asia.

Behr y Becker proponen que, posiblemente, este mecanismo de retroalimentación era muy diferente antes de que en la Tierra primitiva se formaran los continentes y surgiera la vida.

Aunque el modelo no examina el origen de este mecanismo de retroalimentación, genera cuestiones interesantes acerca de la interacción entre el movimiento de los continentes y la vida en la Tierra.

Estos investigadores prometen seguir estudiando la cuestión en más detalle.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto de los Andes: Nicolas Prieto / Unsplash