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MADRID, 14 Nov. (EUROPA PRESS) -
Las colisiones en cámara lenta de las placas tectónicas debajo del océano arrastran aproximadamente tres veces más agua hacia la Tierra profunda de lo que se había estimado previamente.
Las observaciones desde la trinchera oceánica más profunda del mundo, --la Fosa de las Marianas-- tienen implicaciones importantes para el ciclo global del agua, según investigadores en Artes y Ciencias de la Universidad de Washington en St. Louis, en Estados Unidos. "La gente sabía que las zonas de subducción podían tragarse el agua, pero no sabían cuánta agua", señala Chen Cai, recién doctorado en la Universidad de Washington y primer autor del estudio publicado en la edición de este jueves de 'Nature'.
"Esta investigación muestra que las zonas de subducción mueven mucha más agua al interior profundo de la Tierra, muchas millas por debajo de la superficie, de lo que se pensaba anteriormente", subraya Candace Major, director de programas de la División de Ciencias Oceánicas de la Fundación Nacional de Ciencias, que financió el estudio. "Los resultados resaltan el importante papel de las zonas de subducción en el ciclo del agua de la Tierra", añade.
"Las estimaciones anteriores varían ampliamente en la cantidad de agua que se subduce a más de 60 millas", afirma Doug Wiens, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias en el Departamento de Artes y Ciencias y asesor de investigación de Cai para el estudio. "La principal fuente de incertidumbre en estos cálculos fue el contenido inicial de agua del manto superior subducido", añade.
Para llevar a cabo este trabajo, los investigadores escucharon más de un año de estruendos de la Tierra, desde ruido ambiental hasta terremotos reales, utilizando una red de 19 sismógrafos pasivos del fondo oceánico desplegados en la Fosa de las Marianas, junto con siete sismógrafos basados en islas. La zanja es donde la placa del Océano Pacífico occidental se desliza debajo de la placa de las Marianas y se hunde profundamente en el manto de la Tierra a medida que las placas convergen lentamente.
Las nuevas observaciones sísmicas pintan una imagen más matizada de la placa del Pacífico inclinándose hacia la zanja, resolviendo su estructura tridimensional y rastreando las velocidades relativas de los tipos de roca que tienen diferentes capacidades para retener el agua. La roca puede agarrar y retener el agua de varias maneras.
El agua de los océanos sobre la placa desciende hacia la corteza terrestre y el manto superior a lo largo de las líneas de la falla que unen el área donde las placas chocan y se doblan. Entonces queda atrapado. Bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, las reacciones químicas obligan al agua a tomar una forma no líquida como minerales hidratados (rocas húmedas) que bloquean el agua en la roca en la placa geológica.
Mientras tanto, la placa continúa arrastrándose cada vez más profundamente en el manto de la Tierra, trayendo el agua con ella. Estudios previos en zonas de subducción como la Fosa de las Marianas han observado que la placa de subducción podría contener agua; pero no pudieron determinar cuánta agua contenía y cómo de profunda era.
"Las convenciones anteriores se basaron en estudios de fuentes activas, que solo pueden mostrar las 3 o 4 millas principales en la placa entrante", apunta Cai. Se refiere a un tipo de estudio sísmico que utiliza ondas de sonido creadas con el disparo de una pistola de aire a bordo de un barco de investigación oceánica para crear una imagen de la estructura de roca subsuperficial.
"No pudieron ser muy precisos acerca de cómo de gruesa o cómo de hidratada está --explica--. Nuestro estudio trató de restringir eso. Si el agua puede penetrar más profundamente en la placa, puede permanecer allí y descender a profundidades más hondas".
LA MAYOR PARTE DE AGUA REGRESA A LA ATMÓSFERA EN ESTALLIDOS VOLCÁNICOS
Las imágenes sísmicas que obtuvieron Cai y Wiens muestran que el área de roca hidratada en la Fosa de Mariana se extiende casi 20 millas por debajo del lecho marino, mucho más profunda de lo que se pensaba. La cantidad de agua que puede mantenerse en este bloque de roca hidratada es considerable. Solo para la región de la Fosa de las Marianas, hay cuatro veces más subductos de agua que los calculados previamente.
Estas características se pueden extrapolar para predecir las condiciones en otras trincheras oceánicas de todo el mundo. "Si otras placas subducidas viejas y frías contienen capas gruesas de manto hidratado de manera similar, entonces las estimaciones del flujo global de agua hacia el manto a profundidades mayores a 60 millas deben incrementarse en un factor de aproximadamente tres", dice Wiens.
Y en el caso del agua en la tierra, lo que baja debe subir. Los niveles del mar se han mantenido relativamente estables a lo largo del tiempo geológico, variando en menos de 1.000 pies. Esto significa que toda el agua que desciende hacia la Tierra en las zonas de subducción debe volver a subir de alguna manera y no acumularse continuamente dentro de la Tierra.
Los científicos creen que la mayor parte del agua que cae en la fosa regresa de la Tierra a la atmósfera como vapor de agua cuando los volcanes estallan a cientos de kilómetros de distancia. Pero con las estimaciones revisadas de agua del nuevo estudio, la cantidad de agua que ingresa a la Tierra parece exceder en gran medida la cantidad de agua que sale.
"La estimación de que el agua vuelve a salir a través del arco volcánico es probablemente muy incierta", afirma Wiens, quien espera que este estudio aliente a otros investigadores a reconsiderar sus modelos de cómo el agua vuelve a salir de la Tierra. "Este estudio probablemente causará una reevaluación", añade.
Más allá de la Fosa de las Marianas, Wiens, junto con un equipo de otros científicos, recientemente ha desplegado una red sísmica similar en Alaska para considerar cómo se traslada el agua hacia la Tierra allí. "¿La cantidad de agua varía sustancialmente de una zona de subducción a otra, según el tipo de falla que tenga cuando la placa se dobla? --plantea Wiens--. Se ha sugerido eso en Alaska y en América Central. Pero nadie ha visto la estructura más profunda como pudimos hacer en la Fosa de las Marianas".
