Los geólogos han descubierto que la India se está dividiendo en dos partes.

El Himalaya, la cadena montañosa más alta de la Tierra, es producto de la lenta colisión geológica entre las placas tectónicas de la India y Eurasia.

Esta colisión monumental ha estado dando forma a la región durante casi 60 millones de años, tallando los picos icónicos que definen el paisaje. Sin embargo, la verdadera atracción se encuentra muy por debajo de la superficie, donde las fuerzas tectónicas en acción siguen siendo un misterio.

A diferencia de las densas placas oceánicas, las placas tectónicas continentales son gruesas y flotantes, resistiendo la subducción dentro del manto de la Tierra durante las colisiones. Esta característica ha llevado a los científicos a discutir el comportamiento de la placa india en su actual colisión con Eurasia.

Una hipótesis sugiere que la placa resiste completamente la subducción y se desliza horizontalmente debajo del Tíbet. Otra visión es que la parte superior y flotante de la placa india está plegada a lo largo del margen de colisión, permitiendo que la parte inferior se subduzca hacia el manto.

Las montañas más poderosas de la Tierra, el Himalaya, han sido durante mucho tiempo escenario de colisiones geológicas en cámara lenta entre las placas tectónicas de la India y Eurasia. (Crédito: Doug Prosa)

En un acontecimiento reciente, un nuevo análisis de las ondas sísmicas que viajan bajo el Tíbet y la presencia de gases específicos que ascienden a la superficie ha arrojado luz sobre una posibilidad previamente inexplorada.

Esta teoría sugiere que una porción de la placa india se está «deslaminando» a medida que se desliza debajo de la placa euroasiática, desprendiéndose la parte inferior más densa de la parte superior. Además, se indica evidencia de una fractura o desgarro vertical en el límite entre una sección aislada de la losa y su vecina no perturbada.

«No sabíamos que los continentes se comportaban así, y esto es muy fundamental para la ciencia de la Tierra sólida», dijo el geodinamista Douve van Hinsbergen de la Universidad de Utrecht.

Este estudio innovador, presentado en la conferencia de la Unión Geofísica Estadounidense y compartido en línea como preimpresión, tiene el potencial de mejorar nuestra comprensión de la estructura del Himalaya e incluso puede contribuir a evaluar los riesgos de terremotos en la región.

Sin embargo, el geodinamista de la Universidad de Monash, Fabio Capitanio, pidió cautela y enfatizó la existencia de incertidumbres y datos limitados. «Es sólo una instantánea», señaló. Sin embargo, Capitanio reconoce la importancia de esta investigación para avanzar en nuestra comprensión de los procesos dinámicos de la Tierra.

La idea de descomprimir las placas tectónicas es una hipótesis de larga data entre los científicos. Estas placas constan de una estructura en capas con corteza flotante y roca densa del manto superior. Cuando se somete a compresión y engrosamiento, la placa potencialmente puede dividirse a lo largo de la interfaz entre estas capas.

Hasta ahora, estos fenómenos se estudiaban principalmente en el interior de gruesas placas continentales y se simulaban en modelos informáticos. Sin embargo, este estudio es el primer caso de tal comportamiento observado en una placa tectónica en subducción.

Mapa topográfico del sur del Tíbet que muestra la ubicación de los sismógrafos. Los diamantes rellenos de amarillo se utilizaron para construir los perfiles de RF A y B, y los diamantes azules marcan nuestras estaciones sismológicas de Gangdese implementadas entre 2011 y 2019. (Crédito: PNAS)

La zona de colisión del Himalaya ofrece un terreno fértil para investigar el desgarro de las placas tectónicas. Antes del inicio de la colisión, la placa india presentaba variaciones en espesor y composición. Este cambio ayuda a explicar la forma de media luna del frente del Himalaya de 2.500 km de largo.

El geólogo Peter DeCelles de la Universidad de Arizona comparó la placa antigua con una mantarraya, delgadas alas de corteza oceánica que rodean un grueso núcleo de corteza continental. A medida que delgadas placas oceánicas se subducían fácilmente debajo de la placa euroasiática, la densa corteza continental se adentraba en Eurasia con gran fuerza, creando inmensas cadenas montañosas.

Las disparidades en la velocidad de subducción pueden someter a la placa india a tensiones multidireccionales, lo que resulta en múltiples desgarros. Según Simon Klemperer, geofísico de la Universidad de Stanford, la idea de múltiples desgarros se ha vuelto tan frecuente en los últimos años que casi se ha convertido en una «industria casera» entre los científicos.

Klemperer centró su atención en una zona del noreste de la India, cerca de Bután, donde la zona de subducción es curva, una de las principales candidatas para el desgarro de las placas. Esta zona se vuelve especialmente turbulenta, como explica.

Su viaje de investigación duró varios años e incluyó la recopilación de mediciones de isótopos de helio de manantiales tibetanos. Estos manantiales proporcionaron pistas cruciales, ya que el helio-3, un isótopo ligero que se encuentra en la composición original de la Tierra, indicó la presencia de rocas del manto. Por el contrario, la falta de helio-3 indicó la aparición de gases de la corteza funeraria.

Los científicos tienen dos hipótesis principales sobre el comportamiento de la placa india cuando choca con Eurasia. (Crédito: Jelvan/Shutterstock)

Un patrón sorprendente surgió cuando el equipo mapeó los manantiales. Al sur de cierta línea, los manantiales exhibían firmas de la corteza, mientras que los del norte exhibían huellas dactilares del manto.

Los investigadores interpretaron esta línea como el punto más lejano de una placa india intacta que se desliza bajo el Tíbet antes de descender al manto. Sin embargo, tres manantiales al sur de esta línea cerca de la frontera oriental de Bután también exhibieron una firma del manto. Esto insinuaba la posibilidad de que una parte de la placa india sufriera delaminación, con roca del manto caliente llenando el espacio.

El apoyo a esta hipótesis proviene del análisis de ondas sísmicas que cruzan el límite entre la corteza terrestre y la roca del manto. Al registrar las ondas en varias estaciones sísmicas, los investigadores pudieron crear imágenes de estructuras subterráneas. Una imagen reveló dos manchas distintas, lo que indica que la parte inferior de la placa india se está separando del segmento superior.

La colisión continental de las placas tectónicas india y euroasiática creó el Himalaya. (Crédito: N. Burgess/Ciencia)

En un análisis reciente que utilizó un conjunto diferente de ondas sísmicas, la evidencia sugiere un desgarro en el extremo occidental de la losa delaminada. Al oeste de esta ruptura propuesta, la base de la placa india permanece intacta a una profundidad de unos 200 kilómetros, mientras que al este, donde la losa se divide, la roca del manto se está subduciendo a una profundidad de aproximadamente 100 kilómetros.

Anne Meltzer, sismóloga de la Universidad de Lehigh, enfatizó la importancia de comprender las colisiones continentales, ya que casi todas las masas terrestres de la Tierra se formaron a partir de tales eventos. Este conocimiento no sólo arroja luz sobre nuestros paisajes modernos, sino que también nos ayuda a evaluar los riesgos de terremotos a lo largo de antiguas fallas.

Klemperer sugiere que el desgarro recientemente propuesto puede influir en el riesgo de terremotos en el Tíbet actual. Una fractura profunda en la meseta tibetana conocida como grieta Kona-Sangri se superpone al desgarro, lo que sugiere una posible conexión entre las perturbaciones dentro de la placa india y las perturbaciones de la superficie.

Mapa en relieve sombreado del sur del Tíbet que muestra sismómetros (diamantes rojos) y puntos de punción SRF a 150 km (cruces negras). (Cortesía: Ciencia)

Si bien sigue siendo incierto un vínculo directo con los terremotos, Douw van Hinsbergen señaló que los desgarros y la delaminación de las placas podrían afectar el aumento de la tensión y, en consecuencia, la probabilidad de terremotos.

Las colisiones continentales han dejado un legado complejo de marcas superpuestas en nuestro planeta, lo que las convierte en un tema de estudio desafiante. Sin embargo, científicos como Klemperer están entusiasmados con la oportunidad de descifrar esta historia de mil millones de años. Con cada descubrimiento, nos acercamos más a la comprensión de los complejos procesos que dieron forma a nuestro mundo.



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