La Reunión, una isla francesa situada en el océano Índico occidental, es como un malvavisco que se cierne sobre el extremo de un soplete. Se encuentra sobre una de las plumas mantélicas, una torre de roca sobrecalentada que asciende desde las profundidades del manto y flamea las bases de las placas tectónicas, las piezas del rompecabezas que conforman la siempre cambiante faz del mundo.
Los efectos de la pluma son difíciles de pasar por alto: Uno de los dos enormes volcanes de la isla, Piton de la Fournaise o «pico del horno», el cual es uno de los volcanes más hiperactivos del planeta.
Pero la fuerza actual de la pluma mantélica no es nada comparada con su pasado.
Hace unos 65 millones de años, cuando la pluma se encontraba bajo lo que hoy es la India, una serie de inundaciones de lava denominadas Trampas del Decán asfixiaron 1,5 millones de kilómetros cuadrados de tierra -lo suficiente para enterrar Texas, California y Montana- en apenas 700.000 años, un latido geológico.
En 2012, un equipo de geofísicos y sismólogos se propuso cartografiar la pluma, desplegando una gigantesca red de sismómetros en las vastas profundidades del fondo marino del Océano Índico. Casi una década después, el equipo ha revelado que el manto es más extraño de lo esperado.
El equipo informó en junio en Nature Geoscience que la pluma no es una simple columna. En su lugar, un titánico «árbol» de pluma de manto se eleva desde los bordes del corazón fundido del planeta, con estructuras supercalientes en forma de rama que parecen crecer en diagonal fuera de él. A medida que estas ramas se acercan a la corteza, parecen brotar ramas más pequeñas que se elevan verticalmente: penachos supercalientes que subyacen a los puntos calientes volcánicos conocidos en la superficie.
La raíz del árbol de la Reunión, que los investigadores ya conocían por trabajos anteriores, es probablemente un objeto primigenio, quizás casi tan antiguo como la propia Tierra. Por tanto, es posible que este tórrido árbol haya estado haciendo crecer su dosel de penachos durante miles de millones de años. Suponiendo que sigan creciendo más ramas, los científicos tienen ahora una ventana al ardiente futuro de la Tierra.
«Al observar el límite entre el núcleo y el manto, se puede predecir dónde se abrirán los océanos», afirma Karin Sigloch, coautora del estudio. Los investigadores también pueden pronosticar la tierra que un día será borrada. Si los nuevos modelos son precisos, dentro de unas decenas de millones de años, es posible que no quieras estar en Sudáfrica… o, tal vez, en el planeta Tierra en absoluto.
Escenarios sísmicos
Ningún ojo ha visto nunca directamente un penacho; se infiere que existen. Pero los investigadores han reunido considerables pruebas a su favor.
Las ondas sísmicas han proporcionado una validación reveladora. Emanan de los terremotos que se sumergen en las vísceras de la Tierra antes de curvarse hacia la superficie. A medida que estas ondas viajan, los cuerpos geológicos que atraviesan alteran su velocidad y trayectoria. Los sismómetros recogen esta información y los científicos utilizan los datos para intentar averiguar qué se esconde en ese gran abismo.
Las ondas sísmicas se mueven más lentamente a través de las rocas calientes, y un estudio tras otro ha demostrado que a menudo se ralentizan a través de estructuras alargadas que surgen del manto profundo y conectan con puntos calientes volcánicos en la superficie.
Los sismólogos también han descubierto dos manchas gigantes de material -una bajo África y otra bajo el Pacífico- que se sitúan a horcajadas en el límite entre el manto y el núcleo. Las ondas de profundidad se desaceleran al atravesar ambas manchas gigantes, lo que sugiere que se trata de colosos calientes que cubren, en conjunto, cerca del 30% de todo el límite entre el núcleo y el manto.
El árbol y la verdad
En 2012, dos buques atravesaron en zigzag el océano Índico occidental, deteniéndose de vez en cuando para que un sismómetro submarino caminara por la plancha y se hundiera en el fondo del mar. En total, se lanzaron 57 por la borda, creando finalmente una apertura de 2.000 por 2.000 kilómetros. A este vasto conjunto se añadieron 37 estaciones sísmicas situadas en Madagascar y en varias islas menores.
Durante 13 meses, entre 2012 y 2013, esa apertura estuvo abierta. Su objetivo: buscar la pluma de la Reunión, una de las fuentes de fuego más importantes que han adornado el planeta en los últimos 100 millones de años.
Un equipo de científicos se asomó a su telescopio del manto. Combinaron sus datos con otros dos conjuntos de datos sísmicos, y se quedaron sorprendidos cuando vieron que la delgada pluma vertical que había debajo de Reunión simplemente se desvanecía en el manto inferior. En ese momento, Maria Tsekhmistrenko, entonces estudiante de Sigloch en la Universidad de Oxford, recuerda haber pensado: «Oh, debo haber hecho algo terriblemente mal. Todo está mal. Mi doctorado se ha acabado».
Pero cuando el equipo observó toda la región, los datos empezaron a revelar una visión espectacular. La mancha gigante africana, a 2.900 kilómetros bajo la superficie, crece desde su centro hasta formar un «tronco», alcanzando una profundidad de 1.500 kilómetros. En la parte superior del tronco, denominada cúspide, parecen crecer gruesas ramas de materia caliente desde sus extremos occidental y oriental. Éstas crecen en diagonal hacia arriba hasta alcanzar una profundidad de entre 1.000 y 800 kilómetros; en este punto, de la parte superior de estas ramas brotan ramas finas que se elevan verticalmente.
Una de estas ramas delgadas llega a la parte inferior de la Reunión hipervolcánica. A unos 3.000 kilómetros al noroeste, otra rama diagonal se extiende hasta el este de África, una región inundada de vulcanismo y que, según trabajos sísmicos anteriores, alberga una o quizás dos plumas del manto.
Los penachos, al ser tan calientes y flotantes, se elevan rápidamente, a una velocidad 10 veces superior a la de otras migraciones del manto, incluido el movimiento de las placas. «Los penachos son tan rápidos. No da tiempo a inclinarlos» mientras ascienden, dijo Goes.
Tsekhmistrenko, Sigloch y compañía están de acuerdo: Los penachos se elevan en línea recta. La estructura arbórea, por tanto, es una prueba de que en el manto se está produciendo un proceso más complejo.
Los científicos independientes han aplaudido ampliamente la investigación. El problema de las imágenes de alta resolución de las estructuras de las plumas es la falta de datos sísmicos. Esta vez no es así, dijo Rychert, «porque tenían este increíble experimento en el Océano Índico», uno que se atiborró de un smorgasbord de ondas sísmicas.
Los cataclismos que se avecinan
Si el modelo teórico del equipo es correcto, refuerza dos líneas de pensamiento largamente sostenidas. La primera, dijo Goes, es que los penachos de la Tierra «no son tan simples como hacer un afloramiento en una caja de jarabe en un laboratorio». La naturaleza es compleja, y de formas a menudo sorprendentes.
La segunda es que estas manchas gigantes han desempeñado, y seguirán desempeñando, un papel fundamental en la tumultuosa historia del planeta.
Algunos científicos sospechan que los penachos de la mancha gigante africana pasaron al menos 120 millones de años desgarrando el antiguo supercontinente de Gondwana en pedazos. A medida que los penachos se elevaban hacia su base, la calentaban y la debilitaban; como topos que hacen colinas, provocaron que la tierra sobre estos penachos se abovedara hacia arriba y luego se deslizara hacia abajo. Australia se separó de la India y de la Antártida, Madagascar de África y el microcontinente de las Seychelles de la India, un acto de destrucción que dio lugar al Océano Índico.
Si la pluma o plumas que se encuentran bajo África Oriental mantienen su embestida, contribuirán a la futura desintegración del continente africano: en concreto, a la ruptura de África Oriental y a la creación de un nuevo microcontinente flotando junto al océano más joven del mundo.
Todavía pasará algún tiempo antes de que se conozcan a fondo los monstruos del manto. Hasta que llegue ese día, los científicos seguirán dibujando el manto cambiante, mientras escuchan a las numerosas bestias que se agitan bajo sus pies.
