Cuando una placa tectónica se sumerge debajo de otra en una zona de subducción, recicla enormes cantidades de agua y otros productos químicos en el manto de la Tierra. La placa que se hunde transporta agua de mar atrapada en sedimentos y corteza o unida químicamente en minerales como la serpentina. La liberación posterior de esta agua en el manto contribuye a procesos geológicos clave, como terremotos y la formación de magma que se alimenta de volcanes.

Por volumen, la porción más grande de una placa de subducción es su capa inferior, que comprende material del manto superior. Las estimaciones de la cantidad de agua en las losas descendentes del manto superior varían ampliamente:algunos sugieren que en todo el mundo, Las zonas de subducción se han tragado más de dos océanos de agua en los últimos 540 millones de años. Sin embargo, nueva investigación de Miller et al. sugiere que el transporte de agua en la zona de subducción de la trinchera de América Central es un orden de magnitud menor que lo estimado previamente.

Cuando una placa se acerca a una zona de subducción, se dobla hacia abajo, provocando la formación de fallas. Los modelos y observaciones anteriores han sugerido que esta flexión y fallas permiten que el agua de mar se infiltre en el manto superior. donde rellena grietas en zonas de falla, reacciona con el olivino para producir serpentina, y luego se lleva más profundamente en la zona de subducción.

Las estimaciones anteriores de la cantidad de agua que llega al manto superior a lo largo de las fallas de flexión se han basado en mediciones de la velocidad de las ondas sísmicas cuando pasan a través de una placa en subducción. Sin embargo, esas mediciones y estimaciones no pudieron discernir si la capa superior del manto está uniformemente hidratada o si el agua está confinada a las zonas de fallas de flexión.

Para abordar esa limitación, el nuevo estudio tuvo en cuenta la anisotropía sísmica que caracteriza cómo la velocidad de las ondas sísmicas depende de la dirección en la que viajan a través de un material. Los investigadores utilizaron datos recopilados por sismómetros del fondo marino para medir la anisotropía sísmica a lo largo de la Fosa de América Central cerca de Nicaragua. lo que permitió una imagen mucho más detallada de la hidratación del manto superior.

Los datos revelaron que en la región estudiada, El almacenamiento de agua en el manto superior se limita a zonas de fallas serpentinizadas que se adelgazan rápidamente con la profundidad. lo que sugiere que la dinámica de fallas y la cinética de la reacción de serpentinización evitan que el agua de mar hidrate el manto entre fallas de flexión. Las nuevas estimaciones de transporte por agua que incorporan este hallazgo son un orden de magnitud más bajas que las estimaciones anteriores para la Fosa de América Central. Debido a que los mismos procesos ocurren en otras zonas de subducción, los investigadores informan que se puede transportar mucha menos agua en todo el mundo de lo que se había estimado anteriormente.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Eos, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.