Esta placa tectónica está desapareciendo bajo Oregón

Algo inquietaba a William Hawley y era más bien una ausencia que una presencia.

A Hawley, estudiante de doctorado de la Universidad de California, Berkeley, le fascinaban las complejidades geológicas de la zona de subducción de Cascadia, una falla gigantesca en la costa del Pacífico noroeste. Allí, la placa tectónica Juan de Fuca se subduce bajo la placa Norteamericana y acumula presión por toda la región, lo que ha suscitado temor por el enorme terremoto que podría desatarse cuando se libere.

Sin embargo, a Hawley le llamó la atención una región peculiar bajo la parte central de Oregón, donde parece que falta un fragmento de la placa Juan de Fuca. Él no ha sido el primero en advertir este vacío, pero le picaba demasiado la curiosidad. Dicho rasgo debía estar afectando a la superficie y quería saber cómo.

Ahora, es posible que tenga la respuesta a su pregunta. En un estudio publicado en Geophysical Research Letters, Hawley y su coautor Richard Allen sugieren que el fragmento que falta no es un simple agujero, sino un desgarrón que divide lentamente la placa a al menos 150 kilómetros de profundidad.

«Sé que parece que este pequeño desgarrón está a mucha profundidad», afirma Hawley. Pero la presencia de dicha formación podría ser la raíz de una serie de riesgos en la superficie, lo que ayudaría a los científicos a identificar con precisión futuros peligros. Por ejemplo, conforme la parte meridional de esta escisión rota y se aleja, su movimiento podría provocar terremotos intensos que sacudirían la costa del sur de Oregón y el norte de California, según sugiere el nuevo modelo. Dicho desgarrón también podría explicar un vulcanismo curioso que atraviesa una franja vasta de Oregón.

Es más, el estudio aporta a los científicos una ventana a los últimos momentos de la vida de la placa tectónica. La Juan de Fuca es uno de los pocos fragmentos restantes de la antaño poderosa placa de Farallón, que Norteamérica empezó a consumir hace unos 180 millones de años durante la fragmentación del continente Pangea. Aún no se sabe qué ocurre cuando dichas placas son absorbidas, pero es el destino que aguarda a todas las placas oceánicas del planeta.

«Lo que estamos presenciando es la muerte de una placa oceánica», afirma Hawley.

Otros científicos reciben el nuevo modelo con curiosidad y emoción, pero también advierten que será necesario llevar a cabo más pruebas antes de que se convierta en un canon geológico.

«Creo que hay buenas ideas, de eso no cabe duda», afirma Martin Streck, vulcanólogo de la Universidad Estatal de Portland que se especializa en la actividad geológica del Pacífico noroeste. «Pero quizá lo sigamos debatiendo en los próximos años».

Desentrañar un desgarro

La corteza terrestre está fracturada en una red entrelazada de placas tectónicas, cuya lenta danza ha modelado la superficie de nuestro planeta. Contactan por fricción, se separan en algunos bordes o colisionan en otros. Estas colisiones suelen formar las denominadas zonas de subducción, donde las placas oceánicas se hunden mientras las continentales se superponen.

Hawley explica que los expertos pensaban que, en cualquier zona de subducción, la placa que se hunde se curva hacia abajo, descendiendo como si fuera un telón. Pero los científicos se han dado cuenta de que no es así basándose en datos recopilados a partir de una cantidad creciente de instrumental que obtiene imágenes del interior de la Tierra, entre ellos los miles de sismógrafos del proyecto EarthScope de la Fundación Nacional de Ciencias estadounidense, así como los conjuntos terrestres y submarinos de la Cascadia Initiative, todos ellos empleados en este último estudio.

Ahora sabemos que, cuando una placa se hunde bajo otra, puede deformarse, curvarse y romperse de maneras inesperadas. Sin embargo, no siempre queda claro cómo afecta esto a la superficie, sobre todo cuando una placa tectónica llega a su fin. La moribunda placa Juan de Fuca aporta una oportunidad perfecta para estudiar dichos impactos, en parte porque su descenso hacia las profundidades no está siendo tranquilo, por eso se está supervisando minuciosamente cada temblor del sistema.

Para estudiar el vacío subterráneo de la placa, primero Hawley y Allen debían confirmar que existía realmente y que no era un simple artefacto oculto entre los datos. El dúo construyó un análisis del subsuelo en alta resolución cartografiando las diversas velocidades de las ondas sísmicas emitidas por 217 terremotos en la región. Las velocidades de estas ondas cambian según la temperatura y la composición de la roca, de forma que se puede «ver» la placa oceánica más fría y densa conforme se hunde en la tierra y confirmar que, en efecto, falta una parte de ella.

Con estos nuevos datos en alta resolución sobre el vacío, ambos pudieron determinar: «No, de verdad. Está ahí realmente», bromea la sismóloga Lara Wagner, del Instituto Carnegie para la Ciencia, que ha estudiado ampliamente la placa de Farallón.

Otra pieza del puzle encajó cuando Hawley y Allen descubrieron que la posición del desgarro se ajusta a una zona de debilidad identificada anteriormente que atraviesa la placa Juan de Fuca expuesta en el lecho marino y que probablemente continúa conforme desciende hacia el manto. Los investigadores plantean que la placa subducida se está rompiendo a lo largo de su zona de debilidad conforme la sección meridional de la placa rota en el sentido de las agujas del reloj, separándose lentamente de la sección septentrional de la placa.

«Básicamente, es como si se abriera la cremallera entre dos placas que solían estar juntas», afirma Wagner. «Pero es una cremallera débil y esa cremallera es la zona de debilidad».

Hawley explica que el movimiento de la división y la rotación también explicaría la distorsión observada —y sentida— en la superficie de la costa del sur de Oregón y el norte de California. Esta zona meridional de la placa Juan de Fuca está plagada de fallas propensas a los terremotos, precisamente lo que se esperaría del nuevo modelo propuesto.

Ideas explosivas

La pieza final del puzle es el vulcanismo. Una cadena de volcanes llamada High Lava Plains abarca el sur de Oregón y alberga una combinación insólita de magmas: algunos tienen un alto contenido de sílice y forman rocas de color claro denominadas riolita; otras tienen un alto contenido de magnesio y hierro y forman rocas negras denominadas basaltos. Una cantidad ínfima también posee una composición a medio camino entre estos tipos de magma.

Es muy similar a los magmas contrapuestos que expulsaron hace ya tiempo los cercanos volcanes de Yellowstone y las riolitas de color claro de ambos sistemas varían en antigüedad de un extremo de la cadena volcánica al otro.

Los volcanes de Yellowstone son el resultado de un punto caliente magmático subyacente, que en gran medida permanecería estático conforme la placa Norteamericana se desplaza lentamente hacia el sudoeste. Esto provoca una serie de erupciones que envejecen de forma progresiva en la misma dirección.

«El problema es que van en la dirección equivocada», afirma Hawley sobre las High Lava Plains, y la antigüedad de las riolitas aumentan conforme te desplazas al este. Los investigadores ya habían ideado una serie de hipótesis para explicar esta rareza, pero ninguna solución ha sido perfecta.

El nuevo modelo presenta otra posibilidad interesante: la zona más joven de las High Lava Plains se encuentra justo sobre la punta del desgarro tectónico. Conforme esta punta se propagaba por la zona debilitada de la placa hacia el oeste, el afloramiento del manto podría haber derretido la corteza superior y provocado explosiones de magma riolítico que siguen la progresión de edad observada en superficie.

Una máquina del tiempo tectónica

«Creo que es un estudio muy interesante y es fantástico tener otra explicación para algo anómalo», afirma Matthew Brueseke, petrólogo ígneo de la Universidad del Estado de Kansas. Pero, según él, el modelo aún debe incorporar más información sobre la composición química de las rocas. Brueseke querría comprobar qué trazas de elementos han quedado incrustadas en las rocas y cómo podría compararse con otras regiones que se encuentran sobre posibles desgarros de placas.

Por ejemplo, estudios anteriores han sugerido la posible existencia de roturas similares bajo la isla caribeña de La Española, así como cerca de la intersección entre los volcanes de la península rusa de Kamchatka y las islas Aleutianas de Alaska. Comparando la composición química de las rocas en una serie de regiones, los científicos podrían comprender mejor sus orígenes magmáticos.

Streck añade que el nuevo modelo tampoco puede explicarlo todo acerca de las High Lava Plains. Aunque el desgarro puede ser el responsable del descenso de antigüedad de la riolita de este a oeste, las rocas basálticas no siguen una tendencia similar y parece que ese tipo de magma habría sido expulsado sin ton ni son por la región.

Con todo, esta última investigación presenta una posibilidad atractiva sobre qué podría acechar en las profundidades de Oregón y explora cuestiones fundamentales sobre los procesos básicos de la geología de la Tierra.

«En muchos sentidos, cuando analizamos este tipo de cosas estamos viajando atrás en el tiempo», afirma Wagner. «Si no comprendemos cómo funcionaban esos procesos en el pasado, donde podamos ver la historia completa y estudiarla, entonces no tendremos posibilidades de observar qué ocurre hoy y comprender cómo evolucionará en el futuro».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.