Las piezas del rompecabezas de la corteza rocosa de la Tierra se mueven lenta y constantemente, un proceso conocido como tectónica de placas. Estos movimientos dinámicos ayudaron a crear los hábitats y el clima que sustentaron el surgimiento de la vida en nuestro planeta, pero la fecha exacta del inicio del proceso geológico ha sido objeto de controversia científica durante décadas.
Ahora, los científicos dicen que han encontrado la primera evidencia directa de placas tectónicas en la Tierra, el único planeta conocido que experimenta este proceso geológico. Los resultados sugieren que este fenómeno ya estaba dando forma al planeta hace miles de millones de años.
“¿Por qué hay montañas? ¿Por qué hay océanos? Sólo tiene sentido con la tectónica de placas”, dijo Roger Fu, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de Harvard, quien dirigió la investigación de un nuevo estudio publicado en revistaCiencia el 19 de marzo. “Tratar de comprender cuándo sucedió esto en la Tierra primitiva es una cuestión fundamental. Tiene sentido para todo lo demás”, dijo.
Hoy, la Tierra siete tableros mayores y ocho menorescuyo espesor promedio es de 125 kilómetros (unas 80 millas), se mueven a un ritmo constante de varios centímetros por año. Cada placa está en movimiento, alejándose o acercándose a sus vecinas, y la actividad volcánica y los terremotos generalmente se concentran en estos márgenes.
Es más probable que la actividad volcánica, observada en el cráter Sundhnúkur en Islandia, ocurra donde se encuentran las placas tectónicas. -John Moore/Getty Images
Algunos miembros de la comunidad científica dicen que la tectónica de placas comenzó hace 4.400 millones de años, mientras que otros sugieren que sólo comenzó en los últimos mil millones de años. Tampoco está claro si la tectónica de placas moderna surgió directamente del infernal océano de magma que alguna vez cubrió la Tierra primitiva o si estuvieron en juego etapas intermedias, como placas que se movían intermitentemente o una sola tapa intacta, señalaron los autores del estudio.
Las últimas investigaciones revelan que las placas se movieron hace 3.500 millones de años -durante el eón Arcaico-, cuando el planeta ya albergaba vida microbiana primitiva. Según el estudio, al hacer retroceder la línea de tiempo de las placas tectónicas activas, el análisis podría ofrecer pistas sobre la historia temprana de la Tierra y las condiciones que sustentaron el inicio de la vida.
Las rocas capturan los inicios de la historia de la Tierra.
Fu y sus colegas analizaron muestras de rocas del cratón oriental de Pilbara, una formación geológica rica en evidencia fósil de organismos primitivos como los estromatolitosen la región de Pilbara en Australia Occidental.
“Si no te acercas demasiado, el paisaje en realidad parece realmente bonito y hermoso porque tiene colinas bajas, pero una vez que empiezas a caminar te das cuenta de que está lleno de hierba muy espinosa con puntas afiladas”, dijo.
Para su estudio, Fu y sus colegas explotaron un fenómeno llamado paleomagnetismo. Los minerales magnéticos en las rocas registran la inclinación de las líneas del campo magnético de la Tierra en el momento de su formación, lo que permite a los científicos inferir la orientación y latitud originales de las rocas.
“Nuestro trabajo consistía básicamente en medir estos granos y ver cuál era la alineación magnética de estas rocas”, dijo Fu. “Se puede tomar el ángulo entre la dirección del campo magnético observado y la horizontal, y se puede saber si estás cerca de los polos o si estás cerca del ecuador”, explicó.
Al analizar 900 muestras de roca recolectadas en Pilbara durante un período de 30 millones de años, el equipo encontró que parte de la formación cambió de latitud de 53 grados a 77 grados (una deriva de decenas de centímetros por año durante varios millones de años) y giró en el sentido de las agujas del reloj más de 90 grados.
Los investigadores también evaluaron los datos paleomagnéticos existentes del cinturón de piedras verdes de Barberton en Sudáfrica, que estaba casi estacionario en una latitud más baja aproximadamente en el mismo período de tiempo, según el estudio.
Ubicadas en el cinturón de piedra verde de Barberton, las montañas Barberton Makhonjwa en el noreste de Sudáfrica se encuentran entre las formaciones geológicas más antiguas del mundo. – Murat Ozgur Guvendik/Agencia Anadolu/Getty Images
Al examinar ambos sitios, quedó claro que la litosfera, que incluye la corteza terrestre y el manto superior, no era una “capa grande e ininterrumpida en todo el mundo, como mucha gente ha argumentado anteriormente”, dijo en un comunicado de prensa el autor principal, Alec Brenner, asociado postdoctoral en la Universidad de Yale. Brenner realizó la investigación como estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Harvard. “En cambio, se segmentó en diferentes piezas que podían moverse entre sí”.
Los resultados son muy importantes, principalmente porque representan una enorme cantidad de datos paleomagnéticos de alta calidad, algo poco común en rocas tan antiguas, dijo Uwe Kirscher, investigador de la Universidad Curtin en Australia, que no participó en el estudio.
El resultado importante de la investigación, señaló Uwe, fue la indicación de un “movimiento relativo”, ya que los datos que revelan que el movimiento en el Cratón de Pilbara y el Cinturón de Piedras Verdes de Barberton permanecen en gran medida estacionarios. “Esta es una evidencia crucial de cómo la Tierra hizo la transición al mundo de las placas tectónicas”, dijo.
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