Las piezas del rompecabezas de la corteza rocosa de la Tierra se mueven lenta y constantemente —un proceso conocido como tectónica de placas. Estos movimientos dinámicos ayudaron a crear los hábitats y el clima que fomentaron la aparición de la vida en nuestro planeta, pero exactamente cuándo surgió por primera vez el proceso geológico ha sido motivo de controversia científica durante décadas.
Ahora, los científicos dicen que han encontrado la evidencia directa más temprana de la tectónica de placas en la Tierra —el único planeta conocido que posee el proceso geológico. Los hallazgos sugieren que el fenómeno ya estaba dando forma al planeta hace miles de millones de años.
“¿Por qué tienes montañas? ¿Por qué tienes océanos? Solo tiene sentido con la tectónica de placas”, dijo Roger Fu, profesor de ciencias de la Tierra y planetarias en la Universidad de Harvard, quien dirigió la investigación de un nuevo estudio publicado en la revista Science el 19 de marzo. “Así que tratar de entender cuándo ocurrió en la Tierra primitiva es una pregunta fundamental. Hace que todo lo demás tenga sentido”, dijo.
Hoy en día, las siete placas mayores y ocho menores de la Tierra, que tienen en promedio 125 kilómetros (unas 80 millas) de grosor, se mueven a un ritmo constante de varios centímetros por año. Cada placa está en movimiento, ya sea alejándose de sus vecinas o acercándose a ellas, y la actividad volcánica y los terremotos suelen concentrarse en estos márgenes.
Algunas personas en la comunidad científica sostienen que la tectónica de placas comenzó hace 4.400 millones de años, mientras que otros sugieren que solo empezó en el último 1.000 millones. También es incierto, señalaron los autores del estudio, si la tectónica de placas moderna surgió directamente del infernal océano de magma que alguna vez cubrió la Tierra primitiva o si intervinieron etapas intermedias, como placas que se movían de manera intermitente o una sola capa continua e ininterrumpida.
La investigación más reciente revela que las placas se estaban desplazando ya hace 3.500 millones de años —durante el Eón Arcaico— cuando el planeta ya albergaba vida microbiana temprana. Al retrasar la línea de tiempo de placas tectónicas activas, el análisis podría ofrecer pistas sobre la historia temprana de la Tierra y las condiciones que sostuvieron la vida temprana, según el estudio.
Fu y sus colegas analizaron muestras de roca del Cratón de Pilbara Oriental, una formación geológica rica en evidencia fósil de organismos tempranos como los estromatolitos, en la región de Pilbara, en Australia Occidental.
“Si no te acercas demasiado, en realidad parece un paisaje muy amable y hermoso porque tiene estas colinas bajas y onduladas, pero una vez que empiezas a caminar por allí, te das cuenta de que está lleno de pastos muy espinosos con puntas afiladas”, dijo.
Para su estudio, Fu y sus colegas aprovecharon un fenómeno llamado paleomagnetismo. Los minerales magnéticos dentro de la roca registran la inclinación de las líneas del campo magnético de la Tierra en el momento en que se forman, lo que permite a los científicos inferir la orientación y la latitud originales de las rocas.
“Nuestro trabajo fue básicamente medir estos granos y ver cuál era la alineación magnética de estas rocas”, dijo Fu. “Puedes tomar el ángulo entre la dirección observada del campo magnético y la horizontal, y puedes decir: ¿estás cerca de los polos o estás cerca del ecuador?”, explicó.
Al analizar 900 muestras de roca recolectadas en Pilbara que representaban un período de 30 millones de años, el equipo descubrió que parte de la formación cambió de latitud de 53 grados a 77 grados —un desplazamiento de decenas de centímetros al año durante varios millones de años— y rotó en sentido horario más de 90 grados.
Los investigadores también evaluaron datos paleomagnéticos existentes del Cinturón de rocas verdes de Barberton, en Sudáfrica, que permaneció casi estacionario en una latitud más baja durante aproximadamente el mismo período, según el estudio.
Al observar los dos sitios, quedó claro que la litosfera, que comprende la corteza terrestre y la parte superior del manto, no era una “gran concha continua en todo el globo, como mucha gente ha argumentado antes”, dijo el autor principal Alec Brenner, investigador posdoctoral en la Universidad de Yale, en un comunicado de prensa. Brenner realizó la investigación como estudiante de doctorado en el departamento de ciencias de la Tierra y planetarias de la Universidad de Harvard. “En cambio, estaba segmentada en diferentes piezas que podían moverse unas con respecto a otras”.
Los hallazgos son altamente significativos, principalmente porque representan una enorme cantidad de datos paleomagnéticos de alta calidad que es poco común para rocas tan antiguas, dijo Uwe Kirscher, investigador asociado en la Universidad de Curtin en Australia, quien no participó en el estudio.
El resultado importante de la investigación, señaló Uwe, fue la indicación de “movimiento relativo”, con datos que revelan movimiento en el Cratón de Pilbara y el Cinturón de rocas verdes de Barberton, que en gran medida permaneció estacionario. “Esta es una evidencia crucial de cómo la Tierra hizo la transición hacia el mundo de la tectónica de placas”, dijo.
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