Se crea el primer mapa global tridimensional de conductividad eléctrica del manto

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Los científicos han cartografiado la conductividad eléctrica de la Tierra a una escala global en 3-D por primera vez. Crédito: Anna Kelbert

El proceso puede estar vinculado a la presencia de agua.

Como advierten las etiquetas de los electrodomésticos, el agua conduce la electricidad extremadamente bien. Ahora, los científicos han encontrado que una conductividad eléctrica aumentada en partes del manto de la Tierra puede ser la señal de presencia de agua muy por debajo de la superficie de nuestro planeta.

Los investigadores crearon el primer mapa tridimensional de conductividad eléctrica en el manto. Los resultados del estudio se publican esta semana en la revista Nature.

Las áreas de alta conductividad coinciden con las zonas de subducción – lugares donde las pacas tectónicas subducen bajo la corteza terrestre, dicen los científicos de la Universidad Estatal de Oregón (OSU) que realizaron la investigación. Usaron un sondeo de inducción electromagnética del manto de la Tierra en el estudio. El método es muy sensible a las bolsas interconectadas de fluidos en rocas y minerales.

“Este trabajo es importante debido a que complementa la imagen sísmica en 3-D del interior de la Tierra, la cual usa ondas sonoras generadas por los terremotos”, dijo Robin Reichlin, director del programa en la División de Ciencias de la Tierra de la Fundación Nacional de Ciencia, quien patrocinó el estudio. “Los científicos pueden ser capaces de combinar estos dos métodos para llegar a una comprensión más detallada de las variaciones en la composición interna de la Tierra, su contenido de agua y temperatura”.

Las placas de subducción están comparativamente más frías que los materiales del manto de los alrededores y deberían ser menos conductivas, según creían los geólogos. No obstante, los científicos de la OSU sugieren que la conductividad en estas áreas pueden verse aumentada por la filtración de agua hacia abajo en el proceso de subducción.

“Muchos científicos terrestres pensaban que las placas tectónicas es posible que no transporten mucha agua, si es que alguna, a las profundidades del manto de la Tierra”, dijo Adam Schultz, geólogo de la OSU y coautor del artículo de Nature. “Nuestro modelo, no obstante, muestra claramente una estrecha asociación entre las zonas de subducción y de alta conductividad. La explicación más simple es el agua”.

El estudio proporciona una nueva visión sobre las formas fundamentales en que funciona nuestro planeta, dice Schultz. A pesar de los avances en la tecnología, los científicos aún no están seguros de cuánta agua hay bajo el lecho oceánico – y cuánta ha llegado hasta el manto.

Las implicaciones no tienen límite. El agua interactúa de forma distinta con los minerales a distintas profundidades, y pequeñas cantidades de agua pueden cambiar las propiedades físicas de las rocas, alterar la viscosidad del material en el manto, ayudar en la formación de columnas de roca fundida, y finalmente afectar a lo que fluye hacia la superficie.

“De hecho, realmente no sabemos cuánta agua hay en la Tierra”, dijo Gary Egbert, oceanógrafo en la OSU y coautor del artículo. “Hay algunas pruebas de que hay muchas veces más agua bajo el lecho oceánico que en todos los océanos del mundo combinados. Nuestros resultados pueden arrojar algo de luz en esta cuestión”.

Puede haber distintas explicaciones a cómo llegó allí el agua – si es que realmente la conductividad refleja agua.

“Si no está siendo subducida junto con las placas”, dijo Schultz, “¿es primigenia, y ha estado allí 4000 millones de años? ¿O bajó conforme las placas subducían lentamente, sugiriendo que el planeta puede haber estado húmedo desde hace mucho tiempo? Estas son preguntas fascinantes para las cuales no tenemos aún respuesta”.

Anna Kelbert, investigadora de postdoctorado en la OSU y autora principal del artículo, dice que el siguiente paso es replicar el experimento con los datos recientemente disponibles tanto de observatorios terrestres como de satélites, y luego llevar a cabo más investigación para comprender mejor el ciclo del agua y cómo funciona su interacción con los minerales de las profundidades terrestres.

Finalmente, los científicos esperan generar un modelo para cuantificar cuánta agua puede haber en el manto, encerrada en sus rocas.

El trabajo también estuvo patrocinado por la NASA.


Fecha Original: 19 de agosto de 2009
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