¿Por qué se hizo tan grande la Cordillera de los Andes?

Con una precisión sin precedentes, el método permite a los investigadores estimar cómo cambiaron de velocidad las placas tectónicas de la Tierra en los últimos millones de años.

Los Andes es la cadena montañosa sobre el agua más larga de la Tierra. Se extiende por 8900 kilómetros a lo largo de la periferia occidental de América del Sur, tiene hasta 700 kilómetros de ancho y, en algunos lugares, sube casi siete kilómetros hacia el cielo. Pero exactamente cómo surgió esta colosal cadena montañosa del interior de la Tierra sigue sin estar claro entre los geólogos.

Investigadores de la Universidad de Copenhague llegan con una nueva hipótesis. Utilizando un método novedoso desarrollado por uno de los investigadores, estudiaron de cerca la placa tectónica sobre la que se asienta la cordillera. Su hallazgo ha arrojado nueva luz sobre cómo surgieron los Andes.

Las placas tectónicas cubren la superficie de la Tierra como enormes piezas de un rompecabezas. Cambian unos centímetros cada año, aproximadamente al mismo ritmo que crecen nuestras uñas. De vez en cuando, estas placas pueden acelerar o desacelerar repentinamente. Sin embargo, sabemos poco sobre las intensas fuerzas detrás de estos eventos. Los investigadores de la UCPH llegaron a estimaciones que son más precisas que nunca, tanto con respecto a cuánto cómo con qué frecuencia las placas cambiaron de velocidad históricamente.

Los nuevos cálculos de los investigadores demuestran que la placa sudamericana cambió repentina y espectacularmente de marcha y se desaceleró en dos ocasiones significativas durante los últimos 15 millones de años. Y esto puede haber contribuido al ensanchamiento de la enorme cadena. Los resultados del estudio han sido publicados en la revista Earth and Planetary Science Letters.

Sorprendentemente, las dos desaceleraciones repentinas ocurrieron entre períodos en los que la cordillera de los Andes estaba comprimida y creciendo rápidamente en altura:

“En los períodos previos a las dos desaceleraciones, la placa inmediatamente al oeste, la Placa de Nazca, se hundió en las montañas y las comprimió, haciéndolas crecer más. Este resultado podría indicar que parte de la cordillera preexistente actuó como un freno para tanto en la placa de Nazca como en la sudamericana. A medida que las placas disminuyeron su velocidad, las montañas se ensancharon", explica la primera autora y estudiante de doctorado Valentina Espinoza del Departamento de Geociencias y Gestión de Recursos Naturales.

Las montañas hicieron que la placa fuera más pesada

Según el nuevo estudio, la placa sudamericana se desaceleró un 13% durante un período que ocurrió hace 10-14 millones de años, y un 20% durante otro período hace 5-9 millones de años. En tiempo geológico, estos son cambios muy rápidos y abruptos. Según los investigadores, existen principalmente dos posibles razones para la repentina desaceleración de América del Sur.

Uno podría, como se mencionó, estar relacionado con la extensión de los Andes, donde la presión se relajó y las montañas se ensancharon. La hipótesis de los investigadores es que la interacción entre la expansión de las montañas y la menor velocidad de la placa se debió a un fenómeno llamado delaminación. Es decir, una gran cantidad de material inestable debajo de los Andes se desgarró y se hundió en el manto, provocando importantes reajustes en la configuración de la placa.

Este proceso hizo que los Andes cambiaran de forma y crecieran lateralmente. Fue durante estos períodos que la cadena montañosa se expandió hacia Chile al oeste y Argentina al este. A medida que la placa acumuló más material de montaña y se volvió más pesada, el movimiento de la placa se hizo más lento.

"Si esta explicación es la correcta, nos dice mucho sobre cómo se formó esta enorme cadena montañosa. Pero todavía hay muchas cosas que no sabemos. ¿Por qué se hizo tan grande? ¿A qué velocidad se formó? ¿Cómo se sostiene la cadena montañosa? ¿Y eventualmente se derrumbará?",dice Valentina Espinoza.

Según los investigadores, otra posible explicación de por qué la placa se desaceleró es que hubo un cambio en el patrón de flujo de calor desde el interior de la Tierra, conocido como convección, que se movió hacia la capa viscosa superior del manto sobre la que flotan las placas tectónicas. arriba de. Ese cambio se manifestó como un cambio en el movimiento de la placa.

Los investigadores ahora tienen la información y las herramientas para comenzar a probar sus hipótesis a través del modelado y la experimentación.

Puede convertirse en un nuevo modelo estándar

El método para calcular los cambios del movimiento de las placas tectónicas se basa en el trabajo anterior del profesor asociado y coautor del estudio Giampiero Iaffaldano y Charles DeMets en 2016. Lo especial del método es que utiliza alta resolución, datos geológicos, normalmente utilizados solo para calcular el movimiento de las placas entre sí. Aquí, se han utilizado los mismos datos para calcular los cambios en el movimiento de las placas en relación con el propio planeta. Proporciona estimaciones con una precisión sin precedentes.

Después de probar el método con una combinación de otras seis placas tectónicas, los investigadores creen que podría convertirse en un nuevo método estándar:

"Este método se puede usar para todas las placas, siempre que haya datos de alta resolución disponibles. Mi esperanza es que este método se use para refinar modelos históricos de placas tectónicas y, por lo tanto, mejorar la posibilidad de reconstruir fenómenos geológicos que aún no están claros para nosotros" , dice Giampiero Iaffaldano, quien concluye:

"Si podemos comprender mejor los cambios que han ocurrido en los movimientos de las placas a lo largo del tiempo, podemos tener la oportunidad de responder algunos de los mayores misterios de nuestro planeta y su evolución. Todavía sabemos muy poco sobre, por ejemplo: la temperatura del interior de la Tierra, o sobre cuándo las placas comenzaron a moverse. Lo más probable es que nuestro método se pueda usar para encontrar piezas para este gran rompecabezas".

Referencia

Rapid absolute plate motion changes inferred from high-resolution relative spreading reconstructions: A case study focusing on the South America plate and its Atlantic/Pacific neighbors. Valentina Espinoza, Giampiero Iaffaldano. Earth and Planetary Science Letters. Volume 604, 15 February 2023, 118009
https://doi.org/10.1016/j.epsl.2023.118009