Procesos geofísicos transportan material volcánico debajo de Panamá

Compuestos geoquímicos anormales detectados en Panamá han permitido desentrañar que existe un conducto de gases volcánicos en el manto terrestre que une las Islas Galápagos con Centroamérica.

Los científicos del Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI), junto con un grupo de colaboradores internacionales, utilizaron isótopos de helio y otros datos geoquímicos de fluidos y rocas para mostrar que material volcánico obtenido en suelo panameño proviene de la pluma de Galápagos, a más de 1.500 kilómetros de distancia.

"El transporte lateral de material de la pluma representa un mecanismo poco estudiado que dispersa firmas geoquímicas enriquecidas en dominios del manto lejos de las plumas", dijo en un comunicado David Bekaert, becario postdoctoral en WHOI y autor principal del artículo, que se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Podemos comparar los sistemas volcánicos con el cuerpo de un organismo vivo; cuando el organismo sangra, es como un magma que sale de la Tierra. Y puedes medir la composición de ese magma, al igual que puedes medir un tipo de sangre. En este estudio, medimos una composición inesperada de gas volcánico, algo así como cuando un humano tiene un tipo de sangre raro. En el caso de la Tierra, luego tratamos de explicar de dónde vino en términos de procesos geológicos profundos".

El equipo demostró que el material relativamente caliente que se origina en el interior profundo de la Tierra viaja lateralmente a través del manto poco profundo, similar al viento que sopla en la superficie de la Tierra. Las observaciones químicas se combinaron con imágenes geofísicas del interior profundo de la Tierra para identificar la fuente y la dirección de este llamado "viento del manto".

Normalmente, el material no puede pasar fácilmente a través de una zona de subducción, donde el borde de una placa tectónica, llamada "losa", actúa como barrera. Sin embargo, la región debajo de Panamá es inusual ya que parece haber una "ventana de losa" que permite que este viento del manto pase a través. En general, este estudio nos dice que, incluso después de miles de millones de años de evolución, nuestro planeta sigue siendo un sistema dinámico marcado por movimientos a gran escala de material sólido, millas bajo nuestros pies.

"Las características químicas volcánicas exóticas han sido previamente documentadas en Centroamérica. Usamos estas características químicas como indicadores para grandes procesos geológicos. En este caso, nuestros hallazgos ayudan a explicar por qué el material volcánico derivado de la pluma aparece en el centro de Panamá, a pesar de que no hay volcanes activos allí", agregó Bekaert.

"Nuestro trabajo sugiere que pequeños trozos de material del manto profundo fueron transportados por el 'viento del manto' que soplaba a través de la ventana en la zona de subducción. En términos generales, esto nos informa sobre la naturaleza y el alcance de los procesos de mezcla a gran escala que contribuyen a la heterogeneidad, o diversificada, la naturaleza de la Tierra sólida ", dijo Peter Barry, científico asistente de WHOI y autor principal del artículo.

Muchas de las muestras del estudio se recolectaron durante los últimos 15 años, pero solo a la luz de los conocimientos de otras disciplinas de la geociencia, como la geofísica y los estudios de lava, se hizo claro el mensaje de los isótopos de helio.

La composición geoquímica del interior de la Tierra es muy diversa. Está bien establecido que las columnas ascendentes de roca sobrecalentada en el manto de la Tierra son los canales principales para transportar material geoquímicamente enriquecido a gran profundidad, pero la medida en que los procesos de flujo lateral dispersan el material del manto lejos de las columnas verticales, sigue siendo ampliamente desconocida.

El hallazgo del transporte lateral de material exótico y profundo a través del interior de la Tierra podría tener implicaciones de gran alcance para la comprensión de los científicos de la evolución química de nuestro planeta a lo largo del tiempo geológico, según los autores.