Pensamos que los océanos son estables y permanentes. Sin embargo, se mueven aproximadamente a la misma velocidad a la que crecen las uñas. Geocientíficos en CEED, La Universidad de Oslo ha encontrado una forma novedosa de cartografiar los antiguos océanos de la Tierra.

La superficie de la Tierra está en constante movimiento. Se forma una nueva corteza en las dorsales oceánicas, como la Cordillera del Atlántico Medio, y la corteza más vieja se destruye.

Si retrocedemos millones de años en el tiempo, los océanos y los continentes del planeta Tierra eran muy diferentes. Los océanos que alguna vez existieron ahora están enterrados en lo profundo del interior de la Tierra, en el manto.

La tomografía sísmica utiliza terremotos para obtener imágenes del interior de la Tierra hasta aproximadamente 2, 800 km. Los modelos basados ​​en esta técnica se utilizan para mostrar cómo la superficie de nuestro planeta pudo haber sido hace hasta 200 millones de años.

Simple y poderoso

Grace Shephard del Centro para la Evolución y la Dinámica de la Tierra (CEED), La Universidad de Oslo ha encontrado una una forma poderosa de combinar imágenes de modelos alternativos de tomografía sísmica.

Ella eligió mudarse a Noruega por muchas razones. Uno de ellos fue la proximidad del país al Ártico, una región donde se sabe relativamente poco sobre subducción, erupciones volcánicas y tectónica de placas muy atrás en el tiempo.

En un nuevo estudio publicado en nature.com, Shephard y colegas Mathew Domeier (CEED), Kara Matthews, y Kasra Hosseini (ambos de la Universidad de Oxford) revelan una nueva forma de mostrar modelos de la evolución del interior de la Tierra.

"Hay muchas formas diferentes de crear estos modelos, y se pueden utilizar muchas entradas de datos diferentes, "explica Grace Shephard, quien ha sido investigadora postdoctoral en CEED desde que realizó su doctorado. en la Universidad de Sydney hace cuatro años.

"Queríamos una forma rápida y sencilla de ver qué funciones son comunes en todos los modelos. Al comparar hasta 14 modelos diferentes, por ejemplo, podemos visualizar dónde coinciden y así identificar lo que llamamos las anomalías más robustas ".

Esto brinda información más precisa y más fácilmente disponible sobre los movimientos de las cuencas oceánicas y su contenido en el tiempo, y la interacción entre la corteza terrestre y el manto.

Reconstruyendo continentes y océanos

Los modelos de tomografía se utilizan para reconstruir movimientos de continentes y océanos. La forma novedosa y abierta de mostrar los modelos elimina parte de la toma de decisiones para los científicos que estudian la dinámica de la Tierra.

"Con esta herramienta, los geocientíficos pueden elegir qué modelos usar, qué tan profundo en el manto ir, y algunos otros parámetros, "explica Shephard." Por lo tanto, pueden hacer zoom en su área de interés. Sin embargo, debemos recordar que los mapas son tan buenos como los modelos de tomografía sobre los que están construidos ".

Grace Shephard y sus colegas también han estudiado si hay más concordancia entre los distintos modelos de tomografía a ciertas profundidades del manto. Han hecho descubrimientos que sugieren que se puede encontrar más piso de color pálido alrededor de 1, 000 - 1, 400 km por debajo de la superficie que a otras profundidades.

"Si estas profundidades se traducen en tiempo, y presuponemos que el lecho marino se hunde en el manto a una velocidad de 1 centímetro por año, podría significar que hubo un período de alrededor de 100 a 140 millones de años que experimentó más destrucción oceánica. Sin embargo, , también podría identificar una región controvertida de la Tierra que es más viscosa, o 'pegajoso, 'y hace que las características que se hunden se acumulen, un poco como un atasco de tráfico. Estos hallazgos, y las razones detrás, portar información crítica sobre la evolución superficial e interior de nuestro planeta, "explica Shephard.

Para comprender la evolución de la Tierra, es fundamental estudiar las zonas de subducción. Las placas tectónicas de los océanos están siendo subducidas debajo de las placas continentales, o debajo de otras placas oceánicas. Los ejemplos incluyen el Océano Pacífico moviéndose debajo de Japón, y subducciones dentro de la región mediterránea. Los modelos de reconstrucción de placas generalmente coinciden en que hace unos 130 millones de años, hubo un pico en la cantidad de subducción. Entonces, los mapas de Shephard y sus colegas podrían proporcionar evidencia independiente de este evento.

Revirtiendo la evolución

Grace Shephard nos muestra animaciones por computadora que invierten estos procesos evolutivos. Ella trae de vuelta a la superficie océanos que han estado enterrados en las profundidades del manto durante millones de años. Puede parecer un juego pero ilustra un punto importante:

"El estudio de estos procesos de nuevas formas abre nuevas preguntas. Eso es algo que agradecemos, porque necesitamos saber qué preguntas hacer y en qué enfocarnos para comprender el desarrollo de la Tierra. Siempre tenemos que tener presente qué es una observación y qué es un modelo. Los modelos deben probarse contra observaciones, para dar paso a modelos nuevos y mejorados. Es un procedimiento iterativo ".

Preguntas y respuestas

¿Por qué son importantes los modelos del interior de la Tierra?

Es una forma fundamental de entender más sobre nuestro planeta, la configuración de continentes y océanos, cambio climático, edificio de montaña, la ubicación de recursos preciosos, biología, etc. Las líneas de evidencia en el pasado pueden ser cruciales para comprender lo que sucederá en el futuro, y es fundamental para la interacción de la sociedad y el medio ambiente natural.

Basado en estos modelos, ¿Puedes predecir cómo será la Tierra en 1 millón de años?

Si miras la Tierra desde el espacio, la distribución de continentes y océanos se verá muy similar, aunque la vida el clima y el nivel del mar pueden haber cambiado drásticamente. Si avanzamos aún más, digamos 10 o 100 millones de años, es muy difícil decir cómo los océanos pueden abrirse y cerrarse, pero tenemos algunas pistas. Algunas personas piensan que el Atlántico se cerrará, y otros piensan que los océanos Ártico o Índico se cerrarán. Podemos seguir las reglas del pasado cuando miramos hacia el futuro, pero esta tarea mantiene a los geocientíficos muy ocupados.

¿Seremos capaces de predecir terremotos?

Ese es un santo grial de nuestra comunidad. Comprender cómo funciona nuestra Tierra en todas las escalas nos acerca a esta tarea. Hay tantas preguntas por responder. Todavía necesitamos comprender mucho más sobre nuestra Tierra actual y nuestra Tierra pasada. Por ejemplo, Nuestros modelos actuales de tectónica de placas pueden llevarnos con bastante confianza a hace 200 millones de años. Tengo un colega que está mirando al pasado hasta mil millones de años. Para hacer eso, necesitamos aprender mucho más sobre la superficie y el manto profundo.

A mi, ser geocientífico es como trabajar en un país de las maravillas. Puedo usar muchas herramientas diferentes y mirar diferentes escalas de tiempo. Eso es lo que realmente disfruto hacer. Y me gusta el enfoque interdisciplinario. Trabajo con colegas y colaboradores de todo el mundo. Esa es una razón por la que necesitamos hacer que nuestros modelos estén disponibles públicamente.