Descubren una parte de un antiguo supercontinente debajo de Nueva Zelanda

En el abrasador verano de 2018 en California, Rose Turnbull se sentó en los frescos confines de un sótano sin ventanas clasificando finos granos de arena. Turnbull, geóloga asentada en Nueva Zelanda, estaba en el laboratorio de un colega en la Universidad del Estado de California, Northridge, tratando de hallar cristales diminutos de circón, que esperaba que ayudaran a revelar los secretos del misterioso octavo continente de Zelandia, también conocido por su nombre maorí Te Riu-a-Māui.

La tarea exigía una mano experta y un trabajo duro. Turnbull demuestra por Zoom cómo se coloca las pinzas cerradas frente a la nariz para captar un poco de grasa, que impide que los granos salgan disparados por la sala cuando los arranca.

Los cristales proceden de rocas recogidas de las islas de Nueva Zelanda, que son unos de los pocos fragmentos de los casi 5,2 millones de kilómetros cuadrados de Zelandia que sobresalen del mar. Zelandia, reconocido por los científicos recientemente, es el continente más sumergido, delgado y joven hallado hasta la fecha. Turnbull, que trabaja en el grupo de investigación y asesoría GNS Science en Nueva Zelanda, y sus colegas querían saber más acerca de los procesos que moldearon la inusual masa continental.

Lo que descubrieron les sorprendió: oculto bajo la parte oriental de las islas Sur y Stewart de Nueva Zelanda hay un fragmento de un supercontinente de mil millones de años de antigüedad. El descubrimiento sugiere que Zelandia podría no ser tan joven como pensaban, lo que podría reforzar el caso a favor de su clasificación como continente.

«Los continentes son como icebergs», afirma el autor del estudio Keith Klepeis, geólogo estructural de la Universidad de Vermont. «Lo que se ve en la superficie no es el tamaño total de la bestia». 

El descubrimiento, descrito en la revista Geology, podría ayudar a resolver un misterio que ha fascinado a los científicos durante años. La mayoría de los continentes contienen un núcleo de roca conocido como cratón, una especie de núcleo geológico de al menos mil millones de años que actúa como base estable sobre la que se construyen los continentes. Con todo, hasta la fecha, la corteza continental más antigua hallada en Zelandia se había datado de hace unos 500 millones de años, relativamente joven en términos geológicos. Entonces, si Zelandia es un continente, ¿por qué parecía que su cratón no existía?

El nuevo fragmento de roca antigua podría formar parte de una pieza perdida de Zelandia. El descubrimiento «marca la casilla final», dice Turnbull. «Estamos sobre un continente».

El trabajo también forma parte del rompecabezas de cómo empezó a existir Zelandia, o cualquier corteza continental, dice el autor del estudio Joshua Schwartz, geólogo de la Universidad del Estado de California, Northridge, especializado en granitos.

«Esa capa sobre la Tierra que llamamos corteza, esa fina capa, es donde ocurre toda la acción para la vida», afirma. La corteza continental es donde vivimos, cultivamos, extraemos agua y minerales, y muchas cosas más. «Básicamente, toda nuestra vida se ha construido sobre la corteza».

Descubriendo el continente perdido

Los científicos llevan décadas buscando Zelandia, pero definirlo como continente ha sido difícil. «El sucio secreto de la geología es que no existe una definición sólida y rápida de continente», afirma Schwartz.

Un factor importante es la composición de las rocas: el lecho marino alrededor de Nueva Zelanda no está compuesto por las rocas llenas de magnesio y hierro que forman la corteza oceánica. En su lugar, las rocas son tipos abundantes en sílice, como el granito, que se encuentran más habitualmente en la corteza continental. Las rocas abarcan un área enorme que también es mucho más gruesa y elevada comparada con la corteza oceánica típica que la rodea.

Un equipo de científicos dirigido por Nick Mortimer, de GNS Science, explicó estos y otros argumentos cuando expusieron un caso convincente para llamar continente a Zelandia en 2017. Sin embargo, Mortimer y su equipo sí mencionaron una rareza: la ausencia de un cratón obvio.

«Es raro», dice Klepeis. La corteza continental es más flotante que sus homóloga oceánica, así que tiende a resistirse a los procesos que reciclan las rocas de la superficie en el manto. El núcleo cratónico estable de estas rocas proporciona una base a partir de la que pueden crecer los continentes con el paso del tiempo, a medida que la lenta marcha de la tectónica de placas crea arcos de islas y otras masas continentales en sus bordes.

Por ejemplo, «estoy al sur del cratón de Wyoming», dice Schwartz desde sus vacaciones familiares en Nuevo México. Esta zona de rocas, algunas de las cuales datan de hace más de 3000 millones de años, es uno de los varios cratones que componen el interior estable de Norteamérica. Sin embargo, las rocas de Santa Fe bajo los pies de Schwartz se unieron al continente más recientemente, a medida que una serie de islas colisionaron con la antigua costa.

Hasta ahora, parecía que la corteza más antigua de Zelandia adoptó su forma a partir de hace unos 500 millones de años, cuando el continente formaba el borde del supercontinente Gondwana. Zelandia alberga pistas de rocas más antiguas, entre ellas fragmentos del manto de hasta 2700 millones de años, pero todavía no se ha podido encontrar corteza más antigua.

El nuevo estudio se centra en 169 muestras de las islas Sur y Stewart de Nueva Zelanda. Algunas las habían recopilado Turnbull y su equipo durante varios viajes a la región, y otras procedían del catálogo de rocas del país, así que los lugares de recolección están salpicados a lo largo de estas dos islas del sur.

En el laboratorio, aplastaron las rocas y clasificaron los granos por densidad y magnetismo hasta que lo único que quedó fue una arena fina compuesta principalmente por cristales de circón. A continuación, Turnbull recogió miles de circones, transfiriéndolos portaobjetos, que más adelante cubrieron de resina epoxídica y pulieron antes de comenzar su análisis químico.

«Es un proceso en toda regla», afirma Turnbull.

La historia en los cristales

A medida que entraban los datos, surgió una historia inesperada. Los investigadores utilizaron un método en el que modelizaron al antigüedad tanto de los circones como de la roca original que se fundió para formarlos. Las antigüedades registradas revelaron que una franja de circones a lo largo del límite oriental de las dos islas meridionales procedía de rocas bajo la superficie que databan de hasta hace 1300 millones de años.

En aquella época, todas las masas continentales del mundo se dirigían hacia una colisión a cámara lenta que a la larga formaría el supercontinente Rodinia. Esta violenta colisión global y la posterior división probablemente generaron embolsamientos de magma que se convertirían en la losa de roca antiquísima que ahora se encuentra a gran profundidad bajo Nueva Zelanda, según sugiere el equipo, un fragmento cratónico sobre el que más adelante se construyó Zelandia.

Los circones también parecen tener marcas de la separación final de la recién nacida Zelandia de su supercontinente original.

Eso se debe a que los cristales tienen bajas cantidades de un isótopo de oxígeno llamado O-18. Esta huella química es rara en circones incrustados en granito, tal y como descubrió el equipo. Para que se formen estas rocas, «tienen que unirse un montón de cosas diferentes», dice Juliana Troch, geoquímica especializada en la generación de magmas en el Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsoniano en Washington D.C.

Un ingrediente clave es el calor, que ayuda a imprimir firmas de O-18 a partir del agua que se filtra en la roca circundante. Según el equipo, la columna ardiente de manto bajo Rodinia podría haber debilitado partes de su corteza, provocando su rotura hace unos 750 millones de años y dejando a su paso las huellas de O-18 en la roca originaria del circón.

Los propios cristales —y las rocas que los contienen— no se formarían hasta hace 500 a 100 millones de años, cuando los estallidos fogosos del vulcanismo fundieron parcialmente estos fragmentos de corteza rodiniana oculta. Las burbujas de magma ascendieron lentamente, cristalizándose en granitos salpicados de circones. A la larga, los movimientos tectónicos trajeron a la superficie estas diminutas cápsulas del tectónica, donde Turnbull y su equipo los recogieron por pura casualidad.

«Esto es algo clásico en la ciencia», dice Turnbull. «Las cosas que descubrimos son cosas que no estábamos buscando necesariamente».

Un continente recién nacido

Algo intrigante es que, aunque el descubrimiento sugiere que la corteza de Zelandia es mucho más antigua de lo pensado, aún es bastante joven que sus parientes continentales. Todos los principales continentes actuales —África, Europa, Asia, Australia, Norteamérica, Sudamérica y la Antártida— albergan rocas de más de 3000 millones de años. Actualmente no existe un límite de edad fijo que defina los continentes y los cratones, pero sus largas historias hablan del poder de permanencia que cabe esperar de estas masas terrestres, explica Schwartz.

Quizá Zelandia solo sea un continente joven. «Se está observando el proceso de creación de un continente alrededor del fragmento central [rodiniano]», afirma. Turnbull está de acuerdo y añade: «Es como el nacimiento de un cratón».

Sin embargo, es necesario investigar más para conocer mejor los orígenes de Zelandia. Las conclusiones del estudio proceden de restos de lo que hay debajo y no de fragmentos de Rodinia, así que todavía hay algo de incertidumbre en los pasos exactos que condujeron a las curiosas químicas que halló el equipo, dice Alex McCoy-West, geoquímico de la Universidad James Cook de Australia.

«Sería increíble si realmente encontráramos esas pruebas reales», afirma.

Con todo, el trabajo ayudará a los científicos a entender mejor la danza de los continentes de la Tierra sobre el planeta, combinándose periódicamente en supercontinentes y después dividiéndose de nuevo.

«Este estudio pone de manifiesto que puedes obtener fragmentos de esa historia antigua de rocas que son mucho más jóvenes», afirma Jack Mulder, geólogo de la Universidad de Queensland, que no formó parte del equipo del estudio.

Y hay mucho por descubrir dentro de los límites de Zelandia, añade Turnbull. «Te da ganas de seguir saliendo y explorando».

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