Este mapa cubre una brecha de 500 millones de años en la historia de la Tierra.

Los investigadores han publicado el primer mapa tectónico de toda la placa de la Tierra con 500 millones de años de historia de la Tierra, desde hace 1000 millones de años hasta hace 520 millones de años.

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Se estima que la Tierra tiene unos 4.500 millones de años, y la vida apareció por primera vez hace unos 3.000 millones de años. Leer más: El mapeo 3D revela una capa adicional de placas tectónicas escondidas en el manto de la Tierra

Para desentrañar esta increíble historia, los científicos utilizan una serie de técnicas para determinar cuándo y dónde se movieron los continentes, cómo evolucionó la vida, cómo cambió el clima con el tiempo, cuándo subieron y bajaron nuestros océanos, cómo se formó la tierra. Las placas tectónicas, las enormes placas de roca en constante movimiento que forman la capa más externa de la Tierra, la corteza, son esenciales para todos estos estudios.

Junto con colegas de la Universidad de Sydney, la Universidad de Adelaide y la Universidad Curtin, publicaron el primer mapa tectónico de toda la placa de la Tierra con 500 millones de años de historia de la Tierra, desde hace 1.000 millones de años hasta hace 520 millones de años. .

El intervalo de tiempo es crucial. Es un momento en el que la Tierra ha pasado por los cambios climáticos más extremos que se conocen, desde extremos de hielo «Snow Earth» hasta condiciones de invernadero muy calientes, cuando la atmósfera recibió una gran inyección de oxígeno y cuando la vida multicelular apareció y explotó en diversidad.

Ahora, con este primer mapa global de placas tectónicas de este período, los investigadores pueden comenzar a evaluar el papel de los procesos de placas tectónicas en otros sistemas terrestres e incluso abordar cómo el movimiento de las estructuras profundas en nuestra Tierra podría haber variado con el tiempo. miles de millones de años.

La tierra se mueve bajo nuestros pies

En la Tierra moderna, los satélites de posicionamiento global se utilizan para mapear cómo cambia y se mueve la Tierra. Sabemos que las sombras ascendentes de roca caliente de más de 2.500 km de profundidad en el manto del planeta (la capa debajo de la corteza terrestre) golpean la capa sólida del planeta (la corteza y la parte superior del manto). Esto obliga a las placas tectónicas de superficie rígida a moverse a la velocidad del crecimiento de las uñas.

En el otro lado de las plumas de roca caliente hay áreas conocidas como zonas de subducción, donde vastas regiones del fondo del océano se hunden en las profundidades de la Tierra. Finalmente, estas placas oceánicas descendentes golpean el límite entre las capas base y el manto de la Tierra, a unos 2900 km hacia abajo. Se juntan formando acumulaciones térmicas o químicas que eventualmente surgen en estas áreas de pozos.

Es fascinante, pero estos procesos también crean problemas para los científicos que intentan mirar hacia atrás en el tiempo. El planeta solo puede mapearse directamente en sus últimos 200 millones de años. Antes, en los últimos cuatro mil millones de años, faltaba la mayor parte de la superficie del planeta, ya que toda la corteza debajo de los océanos había sido destruida por subducción. La corteza oceánica simplemente no dura: es constantemente empujada hacia las profundidades de la Tierra, donde es inaccesible para la ciencia.

Mapeando la Tierra en tiempo profundo

Para averiguar dónde estaban los bordes de las placas y cómo cambiaron, los equipos de investigación buscaron sustitutos, o representaciones alternativas, de los bordes de las placas en el registro geológico. Encontraron rocas que se formaron sobre zonas de subducción, en colisiones continentales o en grietas donde se rompieron las placas. Los datos provienen de rocas encontradas en lugares como Madagascar, Etiopía y el oeste de Brasil.

Ahora tenemos más detalles y una vista atrás en el tiempo geológico de lo que estaba disponible anteriormente para aquellos que estudiaban la Tierra.

Usando otros métodos, se pueden determinar las latitudes de continentes pasados, ya que algunas rocas que contienen hierro congelan el campo magnético en ellas a medida que se forman. Esto es como una brújula fósil, con la aguja apuntando hacia el suelo en un ángulo con la latitud en la que se formó; cerca del ecuador, el campo magnético es aproximadamente paralelo a la superficie de la Tierra, en los polos con los que se lanza directamente hacia abajo. Puedes ver esto hoy si compras una brújula en Australia y la llevas a Canadá: la brújula no funcionará muy bien porque la aguja querrá aparecer en la Tierra. Las agujas de la brújula siempre están equilibradas para permanecer horizontales en la región en la que están diseñadas para funcionar.

Pero las llamadas mediciones «paleomagnéticas» son difíciles de realizar y no es fácil encontrar rocas que mantengan estos registros. También nos dicen solo sobre los continentes y no sobre los bordes de las placas o los océanos.

¿Por qué acosar la tectónica de las placas antiguas?

La falta de mapas tectónicos antiguos ha planteado un problema bastante grande para la forma en que entendemos la Tierra. Las placas tectónicas influyen en muchos procesos en la Tierra, incluido el clima, la biosfera (la esfera de la vida en el exterior del planeta) y la hidrosfera (el ciclo del agua y cómo circula en el planeta y cómo varía su química).

Simplemente redistribuyendo las placas tectónicas y moviendo así las posiciones (latitudes y longitudes) de los continentes y océanos, se establecen controles donde diferentes plantas y animales pueden vivir y migrar.

Las ubicaciones de los límites de las placas también gobiernan cómo las corrientes oceánicas redistribuyen el calor y la química del agua. Los diferentes cuerpos de agua del océano contienen elementos sutilmente diferentes y sus diferentes formas, conocidas como isótopos. Por ejemplo, el agua de los océanos profundos no ha estado a menudo en la superficie durante muchos miles de años y tiene una composición diferente a la del agua presente en la superficie del océano. Esto es importante porque diferentes cuerpos de agua contienen diferentes cantidades de nutrientes, redistribuyéndolos a diferentes partes de la Tierra, cambiando el potencial de vida en diferentes lugares.

Las placas tectónicas también influyen en la cantidad de radiación del Sol que se refleja en el espacio, cambiando la temperatura de la Tierra.

La rapidez con que se mueven las placas tectónicas también varió con el tiempo. En diferentes momentos de la historia de la Tierra, ha habido más volcanes en el medio del océano de los que hay hoy, creando movimientos de agua, como empujar las aguas del océano a través de los continentes. En este momento, algunos tipos de erupciones volcánicas eran más frecuentes, bombeando más gas a la atmósfera.

Las cadenas montañosas se forman cuando las placas tectónicas chocan, lo que afecta las corrientes oceánicas y atmosféricas, además de exponer rocas que serán erosionadas. Bloquea los gases de efecto invernadero y libera nutrientes al océano.

Comprendemos la antigua tectónica de las placas y vamos de alguna manera a comprender el antiguo sistema de la Tierra. Y la Tierra como es hoy y en el futuro.

Alan Collins es profesor de geología en la Universidad de Adelaide. Andrew Merdith es candidato a doctorado en la Universidad de Sydney. Este artículo se publicó originalmente en The Conversation.

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