Evidencia de una desaceleración global en la expansión del fondo oceánico desde hace 15 Ma
Las tasas de baja velocidad de la expansión de la corteza oceánica podrían influir en la bajada de emisiones de gases de efecto invernadero debidas a las erupciones volcánicas.
En un artículo publicado el 14 de abril de 2022 en las noticias de la A.G.U., por Rebecca Dzombak y Colleen Dalton (Brown University), sobre una investigación llevada acabo por la misma Colleen junto a Douglas S. Wilson y Timothy D. Herbert, y publicada el 28 de marzo de 2022 en Geophysical Research Letters, se llama la atención sobre este fenómeno de la Tectónica de placas.
Según la investigación, en el resumen de la misma, se destaca que la tasa de producción de corteza oceánica en la dorsales ejerce control sobre el nivel del mar, la pérdida de calor desde el manto terrestre y el clima del planeta.
Cuando se estudia la formación de la corteza oceánica en las dorsales se utilizan los minerales magnéticos de las rocas que van enfriándose formando la misma. Estos minerales ferromagnesianos cuando cristalizan se orientan según los polos magnéticos norte-sur, dejando constancia en las rocas de los cambios posibles de la situación de dichos polos, además de registrar la edad y la velocidades relativas de las placas.
Pero estos registros están incompletos, ya que la corteza oceánica se destruye en las zonas de subducción y por lo tanto no se pueden obtener datos muy antiguos.
Parece ser, que desde el periodo Cretácico han cambiado las tasas de producción de corteza oceánica, pero no se pueden obtener datos completos desde esa edad.
Por lo que han decidido estudiar la producción de corteza de 18 dorsales oceánicas en los últimos 19 Ma. Encontraron que la tasa de producción de 16 a 15 Ma, solamente fue del 69 al 75%, la reducción en la producción puede deberse a la expansión del fondo oceánico más lenta a lo largo de todas las dorsales. Han observado que la longitud de las crestas de las dorsales no ha variado en los últimos 19 Ma, aunque las crestas de expansión rápida se han acortado y las de expansión lenta se han alargado, amplificando los cambios en la tasa de expansión.
Los datos obtenidos sobre la producción dan pie para investigar las fuerzas que impulsan los movimientos de las placas y el papel de la desgasificación tectónica sobre el clima de la Tierra.
En la introducción continúan comentando que cuando los materiales procedentes del manto llegan a las zonas de dorsal oceánica, se libera calor, vapor de agua y dióxido de carbono. Por lo que los cambios en la tasa de producción de corteza puede provocar cambios en el volumen de las cuencas oceánicas, del nivel del mar, la tasa de enfriamiento secular y el clima.
Hacen referencia a distintas investigaciones sobre las tasas de producción de corteza y sobre las tasas de destrucción de la misma, realizadas en distintas zonas y de distintas edades, dando lugar a controversias sobre la hipótesis inicial.
Un tercer enfoque que utilizan es el referido a las reconstrucciones tectónicas de tasas de expansión y longitudes de crestas de las dorsales oceánicas, habiendo también controversia en los resultados de unas investigaciones y otras.
Deciden utilizar una nueva metodología para calcular la producción de corteza oceánica, la tasa de expansión y la longitud de las dorsales en los últimos 19 Ma. Argumentan que el fondo marino joven está razonablemente bien conservado, que las edades de las inversiones de polaridad magnética se conocen con alta precisión y se conocen mecanismos de las dorsales con alta resolución temporal.
Además han actualizado el registro de la expansión del fondo marino de las dorsales del Pacífico-Cocos, Pacífico-Nazca, Nazca-Cocos y Antártida-Nazca, donde las complejidades incluyen microplacas, geometría magnética de baja latitud deficiente y pistas de hotspot.
Con esas pistas obtienen mejores datos de los últimos 19 Ma. con más detalle, menos incertidumbres y una mayor amplitud de variaciones. Considerando las posibles causas de una desaceleración casi global en la producción de crestas de dorsales.
En la utilización de los datos y la metodología, argumentan que para calcular las tasas de producción de corteza oceánica siguen el enfoque de Rowan y Rowley (2017), calculando la longitud total de la dorsal, junto al área de la corteza oceánica producida, teniendo en cuenta la situación de polos de rotación con sus coordenadas correspondientes y la separación de isocronas magnéticas en un intervalo de tiempo, más la estimación de los extremos geográficos de la dorsal, como se puede observar en el artículo científico.
Realizan comparaciones con otros estudios anteriores que también hacían referencia a la reducción en la tasa de producción de corteza oceánica desde hace 20 Ma. Destacando que en este estudio tienen un mayor nivel de detalle debido a que utilizan parámetros de rotación finitos más actuales con una alta resolución temporal, aproximadamente 1 Ma. Además de una reconstrucción actualizada del complejo registro de expansión del Pacífico oriental y un tiempo de polaridad magnética fechado astronómicamente. Comparando con estudios como el de Müller et al. (2019).
Según la investigación informan que los movimientos de las placas son impulsados por fuerzas de flotabilidad debidas a las heterogeneidades de densidad que inducen un flujo viscoso de los materiales del manto, que actúan en la base de las placas litosféricas. Además en las zonas de subducción, la parte de la placa subducida tira de la parte todavía emergida si permanecen unidas mecánicamente (tirón de losa).
Mediante el modelado de la velocidades absolutas de las placas de la era Cenozoica han observado que las fuerzas de flotación, las placas subducidas y el engrosamiento de la litosfera contribuyen en un 90% al impulso de las placas. Sin embargo, la velocidad se reduce por fuerzas interplacas locales, como son las fricciones en los límites de tipo transformante y convergente, así como por el arrastre basal de la litosfera en general.
Van llegando a conclusiones como que la tasa de desaceleración no tenga una única causa, ya que argumentan los fenómenos tectónicos que suceden en las zonas de subducción, orogénicas, también influyen en los mecanismos de otras placas, ya que los procesos subductivos pueden retrasar el movimiento de los materiales del manto e influir en el movimiento de otras placas adyacentes.
Por último, acompañando a toda la información anterior, concluyen que la producción de corteza oceánica se redujo un 37% (con una confianza del 31% al 95%), que la longitud de las crestas de las dorsales a nivel global se han mantenido bastante constante, y la tasa de dispersión promediada globalmente disminuyó en un 38% (con una confianza del 28% al 95%) desde hace 19 Ma. Casi todos los sistemas de dorsales experimentaron reducciones tanto en la producción de corteza como en la expansión del fondo oceánico en ese periodo de tiempo, con tres excepciones notables: la dorsal Pacífico-Antártica donde ambas características aumentaron y las cordilleras del sudeste y centro del Índico donde disminuyeron hasta hace 9 Ma. y luego aumentaron.
Finalmente, concluyen con que los motivos por lo cuales está ocurriendo esta desaceleración pueden ser variados, y recomiendan un trabajo que habla de la desgasificación tectónica que puede haber ocurrido desde mediados de la época del Mioceno y que puede haber influido en el cambio climático, de Herbert et al. (2020).