Calentar antes de enfriar: la nueva lógica de los continentes

Solemos reflexionar poco sobre nuestro planeta. Lo tomamos por una roca más, solo que grande y redondeada, pero no podríamos estar más equivocados. Acelerando un poco la historia de nuestro planeta podríamos ver su latir. Cómo surgen y desaparecen las montañas, cómo se desgarran los continentes y cómo se expanden los océanos. Fuerzas poderosísimas actúan bajo nuestros pies y si sabemos cómo observarlas encontraremos una historia épica cargada de incógnitas y sorpresas.

Por ejemplo: ¿cómo es que los continentes son tan estables? Sabemos que la corteza continental es mucho más antigua que la oceánica porque, al ser menos densa, se queda en la superficie mientras que la oceánica se desliza bajo ella, destruyéndose. Eso significa que la oceánica se crea y destruye constantemente, arrastrando a los continentes con su perpetuo reptar. A veces los continentes colisionan y parte de ellos se hunden en el manto, otras se abomban por plumas de magma que vienen de las profundidades terrestres y en ocasiones son desgajados por seísmos. Sin embargo, el resto se mantiene bastante entero desde hace unos 2 mil millones de años. La clave está en su composición, tan diferente de la del manto y la corteza oceánica, pero entonces la pregunta es otra: ¿cómo llegó a diferenciarse tanto y de forma tan marcada?

Separando las capas

Recientemente, los investigadores Jacob H. Cipar, Andrew J Smye y su equipo, han sugerido un mecanismo que podría ser clave para la formación de los continentes tal y como los conocemos: estables. Antes que nada, tenemos que entender que, en un fluido caliente, como fue la Tierra en su día, sus distintos componentes se distribuyen según su densidad, como cuando ponemos aceite en un vaso de agua. Por eso el núcleo está hecho de hierro, mientras que en la superficie encontramos elementos más ligeros. Si solo tenemos en cuenta esto parece evidente que los continentes flotan de forma estable porque son menos densos, y efectivamente lo son. La corteza continental, debido a su alto contenido en silicio, tiene una densidad de 2.6 g/cm3, la oceánica de 3.0 g/cm3 y el manto de 3,4 g/cm3. Todo en orden, ¿verdad?

No obstante, hay algo más, otro factor clave para entender nuestra estructura, las llamadas “corrientes convectivas”. Cuando un fluido caliente entra en contacto con un medio más frío, como puede ocurrirle a la superficie de una taza de café, parte de él se enfría, haciéndose más denso. Lo que estaba abajo se ve desplazado por esta masa fría, siendo empujado a la superficie, donde se atempera, volviendo a descender en una corriente cerrada que subirá y bajará mientras exista una diferencia de temperatura.

Teniendo en cuenta estas corrientes, la separación de la Tierra en capas se hace algo menos sencilla de lo que hemos representado con el sobrenadante de aceite en el vaso de agua. La intuición en este tipo de terrenos puede jugarnos malas pasadas. Hay demasiados factores y lo que es más espeluznante: hay hidrodinámica, y eso es algo que suele superar a las capacidades de cómputo de nuestro cerebro y la de muchos buenos ordenadores.

De todo esto surge un problema claro. ¿Cómo pudo formarse un estrato tan diferenciado de todo lo demás como es el caso de la corteza continental sin que terminara hundiéndose durante el proceso? Y aquí es donde entra la novedad.

La clave de Río Grande

El rift de Río Grande es una formación geológica bastante conocida. Como todo rift, consiste en una separación creciente entre dos cuerpos de tierra, simplificándolo (tal vez demasiado). Una de sus peculiaridades es que, en él, la corteza es notablemente fina. Bajo ella, las corrientes convectivas del manto parecen ser especialmente fuertes, haciendo que, a medida que la meseta de Colorado y el cratón de Norteamérica se alejan, la corteza de su frontera adelgace.

Gracias a esto, la corteza profunda se encuentra a una distancia que podemos explorar mediante técnicas sofisticadas, intuyendo lo que está ocurriendo actualmente en las profundidades de la corteza. En lugar de limitarnos a rocas de entre millones y miles de millones de años que, por fortuna de la geología, pasaron de estar en la corteza profunda a la superficie, accesibles a nuestras manos. Y esto asocia un problema más, porque en este proceso, las rocas que llegan a la superficie están aisladas, no podemos estudiar la composición real de la corteza inferior en cuanto a la relación de esta roca con el resto de las estructuras que la rodeaban. El rift de Río Grande ofrece una alternativa.

Las mediciones confirmaron que las altísimas temperaturas (entre 700 y 900ºC) a las que está sometida la corteza inferior están produciendo que sus constituyentes se derritan. De esta forma, tanto la parte superior del manto como la inferior de la corteza, que están abandonando su rigidez y, por lo tanto, sus propiedades mecánicas, lo cual facilita que el terreno adelgace y se separe más. Según los investigadores, las rocas producidas en estas condiciones extremas suelen estar implicadas en la formación de montañas y lo que es más, puede ser la clave para estabilizar a los continentes como hemos dicho. Pero ¿cómo?

Los investigadores aclaran que al calentarse tanto la roca que forma la parte inferior de la corteza, se permite el flujo de algunos de los elementos que la conforman, haciéndolos ascender. Entre los que siguen este camino se encuentra el uranio, un elemento radiactivo productor de calor. Al distribuirse solo por las capas más superficiales, la corteza profunda perdería parte de su fuente de calor, haciendo que su anterior recalentamiento fuera, en cierto modo, la causa de un enfriamiento ulterior. Esto supondría un límite claro, al formarse una corteza inferior llamativamente fría y resistente que, como una suerte de balsa, “protegería a los continentes de ser absorbidos por el manto”, como dicen los mismos investigadores.

Precisamente por eso, el adelgazamiento de la corteza podría ser clave para facilitar que la temperatura del manto llegara a toda la corteza inferior con la suficiente profusión. Exactamente eso es lo que parece estar pasando en el rift de Río Grande. De hecho, tras deducir las condiciones de temperatura y presión a las que se encuentra la corteza de este emplazamiento, los científicos indican que los 10 kilómetros más profundos de la corteza inferior tienen unas condiciones propicias para la formación de granulitas, rocas que suelen conservar un registro de la estabilización de los continentes.

De algún modo, lo que antes parecía intuitivo y evidente por no haberlo pensado demasiado, ahora se vuelve mucho más complejo e incluso contraintuitivo: calentar para enfriar. Los resultados de este estudio son muy recientes y marginales, para que su hipótesis cobre fuerza y sobreviva a la crítica de la academia necesitará hacerse más robusta con nuevas pruebas y replicaciones que confirmen las conclusiones de este primer estudio. Mientras tanto nos sirve para ampliar miras, no solo sobre cómo se formaron los continentes, sino para darnos cuenta de cuánto ignoramos sobre esta “roca” en la que vivimos.

QUE NO TE LA CUELEN:

• En geología, “litosfera” hacer referencia a la capa más externa y sólida de nuestro planeta, pero esto no es un sinónimo de “corteza”. La litosfera está formada por la corteza, sí, pero también por la parte más superficial del manto.
• Otra confusión frecuente es creer que los continentes son lo mismo que las masas de tierra emergidas del océano. La plataforma continental se extiende bajo el agua de las costas y, por ejemplo, Zelandia es un continente cuyo 95% se encuentra sumergido. La diferencia entre la corteza continental y oceánica es se centra normalmente en composición y su origen.

REFERENCIAS (MLA):

• Jacob H. Cipar, et al. “Active crustal differentiation beneath the Rio Grande Rift” Nature Geoscience 2020. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/S7MF6