Gracias a Dios por la corteza terrestre:es, después de todo, que sólido capa más externa de nuestro planeta que soporta todo lo que está por encima de él.

Pero mucho de lo que sucede debajo de esa capa sigue siendo un misterio, incluido el destino de las secciones de la corteza que se desvanecen en la Tierra. Ahora, un equipo de geoquímicos con base en el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético con sede en la Universidad Estatal de Florida ha descubierto pistas clave sobre dónde se han estado escondiendo esas rocas.

Los investigadores proporcionaron nuevas pruebas de que, mientras que la mayor parte de la corteza terrestre es relativamente nueva, en realidad, un pequeño porcentaje está formado por trozos antiguos que se habían hundido hace mucho tiempo en el manto y luego resurgieron. También encontraron, basado en la cantidad de esa corteza "reciclada", que el planeta ha estado produciendo corteza de manera constante desde su formación hace 4.500 millones de años, una imagen que contradice las teorías predominantes.

Su investigación se publica en la revista Avances de la ciencia .

"Como el salmón que regresa a sus lugares de desove, alguna corteza oceánica vuelve a su caldo de cultivo, las crestas volcánicas donde nace la corteza fresca, "dijo el coautor Munir Humayun, un geoquímico de MagLab y profesor en el Departamento de la Tierra del Estado de Florida, Ciencias Oceánicas y Atmosféricas (EOAS). "Usamos una nueva técnica para demostrar que este proceso es esencialmente un ciclo cerrado, y esa corteza reciclada se distribuye de manera desigual a lo largo de las crestas ".

Además de Humayun, el equipo de investigación incluyó al investigador postdoctoral de MagLab Shuying Yang, autor principal del artículo, y Vincent Salters, director del grupo de geoquímica de MagLab y presidente de la EOAS.

La corteza oceánica de la Tierra se forma cuando la roca del manto se derrite cerca de las fisuras entre las placas tectónicas a lo largo de las crestas volcánicas submarinas. produciendo basalto. A medida que se hace una nueva corteza, empuja la corteza más vieja lejos de la cresta hacia los continentes, como una cinta transportadora súper lenta. Finalmente, llega a áreas llamadas zonas de subducción, donde es forzado debajo de otra placa y tragado de regreso a la Tierra.

Los científicos han teorizado durante mucho tiempo sobre lo que sucede con la corteza subducida después de ser reabsorbida en el calor, ambiente de alta presión del manto del planeta. Podría hundirse más profundamente en el manto y asentarse allí, o volver a la superficie en penachos, o arremolinarse a través del manto, como hebras de chocolate a través de un pastel de mármol amarillo. Algo de ese "chocolate" podría eventualmente levantarse, volver a fundirse en las dorsales oceánicas, y formar nueva roca para otro período de servicio de millones de años en el fondo del mar.

Esta nueva evidencia apoya la teoría del "pastel de mármol".

Los científicos ya habían visto pistas que respaldaban la teoría. Algunos basaltos recolectados de las dorsales oceánicas, llamados basaltos enriquecidos, tienen un mayor porcentaje de ciertos elementos que tienden a filtrarse desde el manto hacia la masa fundida a partir de la cual se forma el basalto; otros, llamados basaltos empobrecidos, tenía niveles mucho más bajos.

Para arrojar más luz sobre el misterio de la corteza que desaparece, el equipo analizó químicamente 500 muestras de basalto recolectadas de 30 regiones de cordilleras oceánicas. Algunos se enriquecieron algunos se agotaron y otros estaban en el medio.

Temprano, el equipo descubrió que las proporciones relativas de germanio y silicio eran menores en los derretimientos de la corteza reciclada que en el basalto "virgen" que emerge de la roca del manto derretido. Así que desarrollaron una nueva técnica que usaba esa proporción para identificar una huella química distinta para la corteza subducida.

Idearon un método preciso para medir esa relación utilizando un espectrómetro de masas en el MagLab. Luego, analizaron los números para ver cómo diferían estas proporciones entre las 30 regiones muestreadas, esperando ver variaciones que arrojen luz sobre sus orígenes.

Al principio, el análisis no reveló nada destacable. Preocupado, Yang, un candidato a doctorado en ese momento, consultó con su consejero. Humayun sugirió considerar el problema desde un ángulo más amplio:en lugar de comparar basaltos de diferentes regiones, podían comparar basaltos enriquecidos y empobrecidos.

Después de volver a procesar rápidamente los datos, Yang estaba emocionado de ver claras diferencias entre esos grupos de basaltos.

"Estaba muy feliz, "recordó Yang, autor principal del artículo. "Pensé, '¡Podré graduarme!' "

El equipo había detectado proporciones más bajas de germanio a silicio en basaltos enriquecidos, la huella química de la corteza reciclada, en todas las regiones que tomaron muestras. apuntando a su extensión similar a una torta de mármol por todo el manto. Esencialmente, resolvieron el misterio de la corteza que se desvanecía.

Fue una lección de extrañar el bosque por los árboles, Dijo Humayun.

"A veces miras demasiado de cerca, con tu nariz en los datos, y no puedes ver los patrones, ", dijo." Luego das un paso atrás y vas, '¡Whoa!' "

Profundizando en los patrones que encontraron, los científicos desenterraron más secretos. Según las cantidades de basaltos enriquecidos detectados en las dorsales oceánicas globales, el equipo pudo calcular que alrededor del 5 al 6 por ciento del manto de la Tierra está hecho de corteza reciclada, una figura que arroja nueva luz sobre la historia del planeta como fábrica de corteza. Los científicos sabían que la Tierra arranca la corteza a un ritmo de unas pocas pulgadas al año. Pero, ¿lo ha hecho de manera constante a lo largo de toda su historia?

Su análisis, Humayun dijo:indica que, "Las tasas de formación de la corteza no pueden haber sido radicalmente diferentes de las actuales, que no es lo que nadie esperaba ".