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Un nuevo estudio revela la conexión entre el clima, la vida y el movimiento de los continentes


Un nuevo estudio realizado por la Universidad de Texas en Austin ha demostrado un posible vínculo entre la vida en la Tierra y el movimiento de los continentes. 


Universidad de Texas en Austin

Los hallazgos muestran que el sedimento, que a menudo se compone de trozos de organismos muertos, podría desempeñar un papel clave en la determinación de la velocidad de la deriva continental. Además de desafiar las ideas existentes sobre cómo interactúan las placas, los hallazgos son importantes porque describen los mecanismos de retroalimentación potenciales entre el movimiento tectónico, el clima y la vida en la Tierra.

El estudio, publicado el 15 de noviembre en Earth and Planetary Science Letters , describe cómo los sedimentos que se mueven debajo o subducen debajo de las placas tectónicas pueden regular el movimiento de las placas e incluso pueden desempeñar un papel en el rápido aumento de las cadenas montañosas y el crecimiento de la corteza continental.

La investigación fue dirigida por Thorsten Becker, profesor de la Escuela de Geociencias de la Universidad de Utah y científico investigador de su Instituto de Geofísica (UTIG), y Whitney Behr, investigadora de la Escuela de Jackson y profesora de la ETH Zurich en Suiza.

Los sedimentos se crean cuando el viento, el agua y el hielo erosionan las rocas existentes o cuando las conchas y esqueletos de organismos microscópicos como el plancton se acumulan en el fondo marino. Sedimento entrando en zonas de subducción.Desde hace tiempo se sabe que influye en la actividad geológica, como la frecuencia de los terremotos, pero hasta ahora se pensaba que tenía poca influencia en el movimiento continental. Esto se debe a que se creía que la velocidad de subducción dependía de la resistencia de la placa de subducción a medida que se dobla y se desliza hacia el manto viscoso, la capa semifundida de roca debajo de la corteza terrestre. El movimiento continental es impulsado por una placa que se hunde debajo de otra, por lo que, en este escenario, la fuerza de la parte de la placa que se está jalando en el manto de la Tierra (y la energía requerida para doblarla) sería el control principal de la velocidad de la placa. Movimiento, con sedimento que tiene poco efecto.

Sin embargo, investigaciones anteriores con científicos de UTIG habían demostrado que las placas de subducción pueden ser más débiles y más sensibles a otras influencias de lo que se pensaba anteriormente. Esto llevó a los investigadores a buscar otros mecanismos que podrían afectar la velocidad de la placa. Estimaron cómo los diferentes tipos de roca podrían afectar la interfaz de la placa – el límite donde se encuentran las placas subducidas. El modelado posterior mostró que la roca hecha de sedimento puede crear un efecto lubricante entre las placas, acelerando la subducción y aumentando la velocidad de la placa.

Un nuevo estudio revela la conexión entre el clima, la vida y el movimiento de los continentes.
Los foraminíferos planctónicos , como los que se recolectan en el Golfo de México, forman la base de muchas cadenas alimenticias marinas y acuáticas. Al morir, sus esqueletos se asientan en el lecho marino para formar rocas sedimentarias, como piedra caliza y tiza. Presionadas juntas en cantidades suficientes, tal roca sedimentaria podría tener un efecto lubricante sobre el movimiento de las placas continentales. Crédito: Randolph Femmer, USGS

Este mecanismo podría poner en movimiento un complejo circuito de retroalimentación. A medida que aumenta la velocidad de la placa, habrá menos tiempo para que se acumulen los sedimentos, por lo que se reducirá la cantidad de sedimento que se subduce. Esto conduce a una subducción más lenta, lo que puede permitir que las montañas crezcan en los límites de las placas, ya que la fuerza de las dos placas que se unen entre sí provoca el levantamiento. A su vez, la erosión de esas montañas por el viento, el agua y otras fuerzas puede producir más sedimentos que devuelven a la zona de subducción y reinician el ciclo al aumentar la velocidad de subducción.

«Los mecanismos de retroalimentación sirven para regular las velocidades de subducción, de manera que no se» escapan «con velocidades extremadamente rápidas», dijo Behr.

El nuevo modelo de Behr y Becker también ofrece una explicación convincente de las variaciones encontradas en la velocidad de la placa, como la dramática aceleración hacia el norte de la India hace unos 70 millones de años. Los autores proponen que a medida que la India avanzaba por mares ecuatoriales repletos de vida, una gran cantidad de roca sedimentaria formada por materia orgánica que se asentaba en el fondo marino creaba un efecto lubricante en la placa de subducción. La marcha hacia el norte de la India se aceleró de 5 centímetros por año (aproximadamente 2 pulgadas) a 16 centímetros por año (aproximadamente 6 pulgadas). A medida que el continente aceleraba, la cantidad de sedimentos que se subduce disminuyó y la India se desaceleró antes de chocar finalmente con Asia.

Behr y Becker sugieren que estos mecanismos de retroalimentación habrían sido muy diferentes en la Tierra primitiva antes de la formación de los continentes y el surgimiento de la vida. Aunque su modelo no examina los orígenes de estos mecanismos de retroalimentación, sí plantea preguntas convincentes sobre la interacción entre el movimiento continental y la vida en la Tierra.

«Lo que se está aclarando es que la historia geológica de la placa entrante es importante», dijo Becker, quien también ocupa la Cátedra Distinguida de Shell en Geofísica en UT. «Tendremos que estudiar con más detalle cómo pueden funcionar esos posibles procesos de retroalimentación».

Más información: Whitney M. Behr et al, Control de sedimentos en velocidades de placa de subducción, Earth and Planetary Science Letters (2018). DOI: 10.1016 / j.epsl.2018.08.057 

Referencia del diario: Tierra y letras de la ciencia planetaria. 

Proporcionado por: Universidad de Texas en Austin

Información de: phys.org


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