Un reciente estudio publicado en Scientific Reports (2024) presenta un análisis detallado de anomalías de velocidad sísmica positiva detectadas en el manto inferior terrestre, específicamente bajo el Océano Pacífico. Los hallazgos sugieren que no todas estas anomalías están relacionadas con zonas de subducción pasadas, lo que implica posibles orígenes más diversos y complejos.
Las zonas de subducción son áreas de la corteza terrestre donde una placa tectónica se desliza por debajo de otra. Esto ocurre porque las placas de la Tierra están en constante movimiento, flotando sobre el manto, una capa de roca caliente y parcialmente fundida. En una zona de subducción, una placa, generalmente oceánica y más densa, se hunde bajo otra, que puede ser oceánica o continental. Este proceso genera fenómenos geológicos como terremotos, la formación de montañas y volcanes, e incluso grandes fosas oceánicas, como la fosa de las Marianas, la más profunda del planeta.
Las zonas de subducción son clave para entender cómo se “recicla” la corteza terrestre, ya que la placa que se hunde se funde al entrar en contacto con las altas temperaturas del manto, formando nuevo material para la superficie. Estos procesos son fundamentales para mantener el equilibrio dinámico de nuestro planeta.
El equipo de investigadores, utilizando la técnica de inversión de forma de onda completa (Full-Waveform Inversion, FWI), que emplea las ondas sísmicas generadas por terremotos para “escuchar” cómo viajan a través de diferentes materiales bajo la superficie, identificó estas anomalías a profundidades de entre 900 y 1.200 kilómetros, incluso en regiones alejadas de registros geológicos de subducción.
Según el estudio, “no existe una correlación estadísticamente significativa entre estas anomalías y las reconstrucciones de subducción tectónica en los últimos 200 millones de años”. Esto desafía la interpretación tradicional de que las anomalías de velocidad sísmica positiva son exclusivamente remanentes de placas tectónicas subducidas, es decir, regiones formadas por restos de placas que se hundieron en el manto durante millones de años. Este hallazgo sugiere que podría haber otros procesos o materiales en el interior de la Tierra responsables de estas anomalías, ampliando nuestra comprensión de la dinámica del planeta.
Hipótesis sobre las anomalías sísmicas
Los autores proponen varias hipótesis científicas para explicar estas estructuras. Una posibilidad es que se trate de materiales antiguos enriquecidos en sílice, como la bridgmanita, formados por procesos de segregación química en el manto. Otra hipótesis apunta a la influencia de procesos convectivos del pasado, algo similar a la forma en que hierve el agua en una olla, que pudieron generar regiones con propiedades químicas o térmicas distintas, permaneciendo como heterogeneidades en estas profundidades.
También se considera que ciertas zonas del manto podrían haber acumulado rocas densas, como las ricas en hierro o basaltos reciclados (restos de la corteza oceánica que han vuelto al interior del planeta). Estos materiales son más compactos, lo que permite que las ondas sísmicas viajen más rápido a través de ellos, lo que explicaría el aumento local de la velocidad sísmica.
Importancia de las técnicas avanzadas
El uso de la inversión de forma de onda completa permitió a los investigadores mapear estas estructuras con mayor precisión que las técnicas tradicionales, como la tomografía de tiempo de viaje. Esto ha revelado una mayor complejidad en la estructura interna del manto, incluso en regiones con baja actividad sísmica, como el Pacífico occidental.
Aunque estos resultados abren nuevas perspectivas sobre la estructura y composición del manto, aún no está claro hasta qué punto estas anomalías pueden ser generalizadas en otras regiones del planeta. Además, los modelos actuales no descartan por completo la posibilidad de que algunos de estos fenómenos estén vinculados a procesos de subducción más antiguos o a interacciones complejas con otras capas del manto.
Los investigadores hacen hincapié en la importancia de continuar explorando con técnicas más avanzadas y en regiones menos estudiadas para comprender mejor los procesos que han modelado el interior de la Tierra.
