Comprender el papel del magma en la configuración de nuestro planeta
El estudio de la tectónica de placas permite comprender cómo ha evolucionado la superficie de la Tierra y predecir posibles acontecimientos futuros. Tradicionalmente, los científicos han prestado especial atención a los límites donde se encuentran estas placas, ya que es allí donde se producen muchos de los fenómenos más interesantes, como la formación de montañas, los terremotos y los volcanes. «La presencia de volcanes en los límites de placas atestigua la existencia de magma (roca líquida) en esos límites y bajo ellos», comenta Richard Katz(se abrirá en una nueva ventana), investigador principal de RIFT-O-MAT de la Universidad de Oxford(se abrirá en una nueva ventana), en el Reino Unido. «Ello plantea la cuestión de cómo el magma interviene en la mecánica de la tectónica de placas. Consideré que había muchas ideas por explorar a este respecto».
Fases líquidas y sólidas en zonas de rift
Gracias al respaldo del Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana), Katz pudo investigar más a fondo esta cuestión. «El proyecto RIFT-O-MAT se centró en la interacción mecánica entre las fases líquida y sólida en las zonas de rift», explica Katz. Estas son áreas donde el magma asciende hacia la superficie, provocando actividad geológica como erupciones volcánicas y fuentes termales. Katz también se propuso estudiar el hielo y el agua en los glaciares terrestres, donde las interacciones líquido–sólido presentan un comportamiento similar. Junto con las investigadoras posdoctorales Adina Pusok y Yuan Li, el estudiante de doctorado Hanwen Zhang y el investigador asociado Dave May, Katz desarrolló un sofisticado marco matemático y computacional para modelizar la fractura de roca impulsada por fluidos. Este modelo se aplicó posteriormente al Rift de África Oriental. «La investigación doctoral de Hanwen sobre la mecánica líquido–sólido del hielo también nos enseñó cómo se estudia la fractura impulsada por fluidos en esa comunidad», comenta Katz. Más tarde se unió al equipo Tim Davis, especialista en diques magmáticos. «Tim realizó un trabajo excepcional para comprender cómo los megadiques pueden alcanzar longitudes de unos 1 000 km sin entrar en erupción», agrega Katz.
Magmatismo y tectónica de placas
Esta investigación pionera dio lugar a una serie de hallazgos fundamentales. En primer lugar, los modelos revelaron que el magmatismo —el proceso de formación y movimiento del magma— puede reducir drásticamente la fuerza necesaria para fracturar una placa tectónica. Los nuevos descubrimientos sobre los megadiques también indican que no están inherentemente sometidos a alta presión y que pueden alcanzar distancias superiores a 1 000 km porque se propagan hacia abajo. El proyecto también esclareció las variaciones del nivel del mar durante el Pleistoceno, gracias a su sorprendente relación con la separación de fallas en las dorsales oceánicas. Katz comenta que dentro de poco se publicará un artículo que explica esta teoría. En conjunto, el proyecto contribuyó a conectar las observaciones del magmatismo con las de la tectónica de placas. «Esto nos ayuda a entender por qué nuestro planeta tiene su carácter aparentemente único», apunta Katz. «Y si nuestro planeta —con tectónica de placas y un entorno apto para la vida— no es único, entonces también nos permite imaginar las condiciones que deberían darse en otros lugares».
Oceanografía física del océano magmático basal
Katz está desarrollando actualmente teorías para explicar la oceanografía física del océano de magma basal —una capa de roca fundida situada en el fondo del manto— y tratar de comprender mejor el comportamiento macroscópico de las rocas. «Estoy usando ideas del proyecto RIFT-O-MAT para estudiar volcanes de lodo, que expulsan barros ricos en metano», comenta el investigador. «También colaboro con Adina, que ahora es profesora en Oxford, en problemas relacionados con la fusión parcial del manto terrestre. Siempre resulta fructífero revisar ideas antiguas con un nuevo punto de vista, así que tarde o temprano regresaré al proyecto RIFT-O-MAT».
