Los investigadores de la Universidad de Curtin sugieren que existe una relación de "huevo y la gallina" entre los superplumas ubicados en el manto de la Tierra y los supercontinentes ubicados en la superficie, agregando sus hallazgos a una comunidad científica dividida sobre lo que está sucediendo en las profundidades de la superficie del planeta.

Publicado en Comunicaciones de la naturaleza y Geología , investigadores del Grupo de Dinámica de la Tierra de Curtin analizaron la abundancia de níquel, cromo y hierro en más de 40, 000 muestras de rocas de basalto tomadas de los continentes de la Tierra y el fondo del océano, siendo la muestra más antigua de unos tres mil millones de años.

John Curtin, profesor distinguido y becario laureado de Australia, el profesor Zheng-Xiang Li, de la Escuela de Ciencias Planetarias y Terrestres de Curtin, dijo que los hallazgos derivados de los dos artículos de investigación agregarían más peso a un lado del debate superplume en curso que ocurre dentro de la comunidad científica.

"Casi 3, 000 km por debajo de la superficie de la Tierra, justo por encima del límite entre el núcleo externo líquido de la Tierra y la capa del manto sólido, hay dos gigantes, caliente, densos montones de rocas, cada uno tiene cientos de kilómetros de altura y miles de kilómetros de diámetro. Estas montañas se conocen como provincias grandes de baja velocidad de corte (LLSVP), o superplumas, "Dijo el profesor Li.

"Los investigadores no están seguros de si las superplumas tienen algo que ver con la actividad en la superficie de la Tierra, y la comunidad científica está dividida sobre este tema. Algunos creen que las superplumas han estado allí sin cambios durante más de dos mil millones de años, quizás desde los primeros días de la historia de la Tierra, mientras que otros proponen que no es así.

"Nuestra investigación reporta nueva evidencia en apoyo de este último:que las superplumas se forman y se desintegran de manera cíclica, similar a lo que hacen las placas tectónicas en la superficie de la Tierra. Y curiosamente, nuestra investigación muestra que esta actividad está casi exactamente sincronizada con un ciclo supercontinente de 500 a 700 millones de años ".

Para completar su investigación, el equipo observó la variación en el tiempo de la composición química de aproximadamente 40, 000 rocas derivadas del manto, surgió de los continentes y el suelo oceánico durante los últimos tres mil millones de años.

"Demostramos que el magnesio, El níquel y el cromo en rocas basálticas del manto se pueden usar como un tipo de herramienta de huellas dactilares para rastrear la actividad de la pluma del manto a lo largo de la historia de la Tierra. y pudimos ver una correlación directa entre la actividad superpluma y el ciclo del supercontinente, "Dijo el profesor Li.

“Las plumas del manto son rocas anormalmente calientes que se elevan principalmente desde los LLSVP y el manto profundo adyacente a la superficie de la Tierra.

"Nuestros descubrimientos muestran que el ciclo del supercontinente conduce al ciclo de la pluma y la superpluma, pero al mismo tiempo, las superplumas provocan la ruptura de los supercontinentes. Entonces, parece que las placas tectónicas y las superplumas tienen una relación similar a la del huevo y la gallina, pero las placas parecen tener una ligera ventaja en el proceso.

"También descubrimos una caída repentina y constante del magnesio, cromo y níquel en muestras de unos tres mil millones de años, indicando una caída abrupta en la temperatura del manto en ese momento, que interpretamos para reflejar el inicio de la actividad tectónica de placas global ".

En el Geología papel, el equipo presenta la primera base de datos de grandes provincias ígneas oceánicas, que contiene datos de lavas de plumas del manto oceánico raramente conservadas en antiguas cadenas montañosas.

Al utilizar esta base de datos única, el equipo pudo reconstruir y comparar el registro de la actividad de la pluma del manto en el reino continental y oceánico durante los últimos mil millones de años, que abarca los dos ciclos de supercontinentes de Pangea y Rodinia.

"Estos análisis estadísticos apuntan a ciclos similares entre la actividad de la pluma conservada en los continentes y la del reino oceánico, ambos muestran una actividad periódica de unos 500 millones de años que es comparable al ciclo del supercontinente, "Dijo el profesor Li.

"Nuestros dos artículos recientes abren el camino para abordar la cuestión de la 'fuerza impulsora de la tectónica de placas' desde nuevas direcciones, y los nuevos hallazgos en la próxima década o dos pueden permitir a los científicos responder más definitivamente a esta pregunta ".

El artículo de investigación "La huella geoquímica global de la intensidad de la pluma sugiere un acoplamiento con el ciclo del supercontinente, "dirigido por el estudiante de doctorado de la Universidad de Curtin, Sr. Hamed Gamal El Dien, con financiación de una subvención del Australian Research Council, fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza .

El artículo de investigación "Eventos acoplados de la pluma del manto del supercontinente evidenciados por el registro de la pluma oceánica, "dirigido por el Dr. Luc Doucet, investigador de la Universidad de Curtin, en colaboración con investigadores de Canadá, Rusia, Alemania, Egipto y China, fue publicado en Geología .