Volcanes como el Popocatépetl o Iztaccíhuatl, responsables del crecimiento de los continentes: Arturo Gómez Tuena
mié 10 de feb. a las 11:179 de febrero 2021
ECN/375
Ciencias Exactas
VOLCANES COMO EL POPOCATÉPETL O IZTACCÍHUATL, RESPONSABLES DEL CRECIMIENTO DE LOS CONTINENTES: ARTURO GÓMEZ TUENA
*El Colegio Nacional transmitió en vivo el 9 de febrero la conferencia Construcción, destrucción y conservación de continentes. Una mirada desde México, impartida por Arturo Gómez Tuena, del Centro de Geociencias UNAM, Juriquilla
*La sesión forma parte del ciclo Universidades por la ciencia, coordinado por el colegiado Jaime Urrutia Fucugauchi, Dionisio Meade Gracía y Araceli Rodríguez de Fernández, de Fundación UNAM, así como por Araxi Urrutia, de la Universidad Nacional Autónoma de México
*En palabras de Gómez Tuena, la corteza continental en México se ha mantenido estable en el último millón de años. Al menos el 20% de la masa total de magma proviene del reciclaje de rocas continentales preexistentes
Como parte del ciclo Universidades por la ciencia, que coordinan el colegiado Jaime Urrutia Fucugauchi y una red de científicos de otras dependencias, el doctor en Ciencias de la Tierra, Arturo Gómez Tuena, impartió la conferencia Construcción, destrucción y conservación de continentes. Una mirada desde México, transmitida en vivo el 9 de febrero, a través de las plataformas digitales de El Colegio Nacional.
El investigador del Centro de Geociencias de la UNAM, campus Juriquilla, aseguró que una de las razones fundamentales para estudiar el magmatismo en regiones continentales como México es su relación con el origen de la corteza continental del planeta, es decir con el suelo que pisan los seres humanos y que guarda la mayor parte de los recursos de los que depende la humanidad.
Agregó que “la Tierra es el único planeta del sistema solar que muestra una distribución bimodal en la elevación de su corteza. Por más de 4 mil 400 millones de años la corteza continental ha evolucionado para sostener el medio ambiente que habitamos y dada su longevidad contiene el único registro accesible para entender eventos relevantes como el origen de la vida, la evolución de la atmósfera, los cambios climáticos o las extinciones masivas”.
En palabras del científico, la alineación de los continentes es uno de los grandes enigmas de las ciencias de la Tierra. Cómo, cuándo y por qué se formaron son preguntas que han consumido ríos de tinta y para las que aún no existe un acuerdo.
Explicó que “la razón por la cual la corteza continental se levanta por encima de la corteza oceánica es porque tiene una composición distinta, en específico, es más ligera. Por ejemplo, mientras que la composición de las rocas oceánicas es netamente basáltica, la composición promedio de la corteza continental terrestre es andesítica, es casi idéntica a las rocas que emanan de volcanes como el Popocatépetl o Iztaccíhuatl. De hecho, estos volcanes son los responsables de hacer crecer los continentes a lo largo de la historia del planeta”.
De acuerdo con el investigador, las zonas de subducción, que se refieren al movimiento de aproximación y choque que realizan las placas tectónicas, representan el lugar donde se fabrican los continentes. Lo que es una ironía porque es en esas zonas donde los continentes también se destruyen.
Entender cómo se forman los volcanes permitiría inferir el origen de la corteza terrestre. Para el estudio de estas estructuras geológicas existen dos escuelas de pensamiento que permanecen irreconciliables. La más popular es el modelo basáltico, que sostiene que los continentes crecen en los llamados arcos magmáticos. La segunda escuela promueve el modelo andesítico, que sugiere que los continentes crecen directamente en las zonas orogénicas mediante la emisión de magma andesítico proveniente del manto.
En relación a los estudios geofísicos y geológicos que se realizaron específicamente en México, éstos indican que la trinchera del país avanza hacia el interior del continente entre 1 y 3 kilómetros cada millón de años, es un proceso lento, pero si se piensa en los volúmenes de rocas involucradas, se requerirían tan sólo 70 millones de años para consumir la ciudad de Oaxaca por la trinchera, y unos 160 millones de años para que la Ciudad de México o Morelia se convirtieran en un destino de playa. Sin embargo, no hay nada que temer porque la tasa de erosión no permanece en el tiempo.
“La tasa de destrucción continental que hemos estimado a nivel global es del orden de 3 millones 500 mil kilómetros cúbicos por cada millón de años, es decir la velocidad con la que los continentes se destruyen es del orden de 3.5 kilómetros cúbicos anuales. Si extrapolamos ese número en el tiempo profundo, las zonas de subducción terrestre pudieron llegar a consumir un volumen de corteza equivalente al de todos los continentes juntos en tan sólo 2 mil millones de años. Si esa tasa de destrucción que medimos actualmente hubiera prevalecido a lo largo del tiempo geológico y nada la hubiera contrarrestado, haría tiempo que los continentes hubieran desaparecido por completo.”
Las evidencias muestran que el volumen de corteza continental que se conoce actualmente no ha cambiado en los últimos 40 millones de años. “Así como la corteza se destruye paulatinamente, también existe un proceso que la regenera y ese proceso es el magmatismo, ejemplificado en los volcanes andesíticos como el Popocatépetl”.
“El corolario del modelo basáltico plantea que en realidad todo lo que se está perdiendo se está remplazando por magmas provenientes de mantos, mientras que el modelo andesítico propone que no se pierde del todo, sino que está siendo preservado por una identidad diferente en rocas ígneas más jóvenes. Es justamente ese balance entre lo que se produce y se destruye, lo que permite de alguna manera sostener un planeta habitable como el nuestro.”
El especialista en Ciencias de la Tierra, hizo énfasis en que los volcanes mexicanos están gobernados por la subducción de dos placas oceánicas diferentes, la placa de Cocos y la placa de Rivera, que poseen distintas edades, geometrías y velocidades de convergencia. Hoy se sabe que la producción volcánica total de México, que es la mejor estudiada, asciende a unos 900 kilómetros cúbicos de rocas volcánicas en el último millón de años, la mitad de ese volumen está concentrado en el complejo volcánico de Colima, considerado el más activo de Norteamérica, y el 77% de las rocas son andesitas.
Explicó que las rocas andesitas son las más abundantes en la cordillera andina y en México y representan mezclas de distintos componentes magmáticos. “El olivino es un mineral común en las rocas mexicanas, sobre todo, en las rocas basálticas, lo importante de este elemento es que registra los procesos que ocurren a mayores temperaturas, permite ver lo que está sucediendo debajo del volcán mucho antes de que estos magmas asciendan hacia la superficie”.
En su investigación Arturo Gómez Tuena encontró que el Oxígeno que guarda el olivino alguna vez estuvo en la superficie terrestre y el Helio que lo compone tiene una firma característica del manto. Lo que representa una contradicción. Lo que es una certeza es que la composición de ambos elementos representa una especie de identidad genética o de código de barras que explica cómo se formaron estos magmas.
“Estudios sísmicos recientes indican que el volumen de rocas intrusivas por debajo del volcán de Colima podría ser del orden de diez veces más que el volumen del mismo volcán, si se aplica esa ecuación para todos los volcanes se llegaría a una cifra que asciende a 9 mil 649 kilómetros de magma producido en el último millón de años. Además, calculamos que el total de pérdida por erosión tectónica fue aproximadamente de 9 mil 654 kilómetros cúbicos en el último millón de años. Lo interesante de los números es su semejanza.”
El investigador agregó que los datos muestran que la corteza continental en México se ha mantenido estable en el último millón de años. Al menos el 20% de la masa total de magma debe provenir del reciclaje de rocas continentales preexistentes. “Es decir, que una buena parte de rocas que se están destruyendo a lo largo de la trinchera, en realidad no se pierde, está siendo reciclada en volcanes como el de Colima. Los márgenes tectónicos convergentes no son completamente destructivos ni constructivos, sino regenerativos y autosustentables. Deberíamos aprender de ellos”.
La conferencia Construcción, destrucción y conservación de continentes. Una mirada desde México se encuentra disponible en el canal de YouTube de El Colegio Nacional: elcolegionacionalmx.
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