El estudio de los volcanes en la Isla de Pascua está revolucionando nuestra comprensión del interior de la Tierra.

Un equipo internacional de geólogos ha descubierto que el manto terrestre podría no moverse siempre en sincronía con la corteza tectónica, como se ha creído durante décadas. Este hallazgo en la Isla de Pascua, conocida por sus icónicas estatuas, sugiere un comportamiento más complejo del manto.

La teoría de que la corteza y el manto se desplazan juntos, propuesta por Sir Arthur Holmes en 1919, explicaba cómo los continentes podían moverse a través de la superficie terrestre. Esta idea se basaba en evidencias como el encaje de África y Sudamérica y la coincidencia de rocas y fósiles en ambos continentes.

Sin embargo, los investigadores han encontrado “cápsulas del tiempo” de cristal en la Isla de Pascua que han permanecido en el mismo lugar del manto durante aproximadamente 162.5 millones de años. Este descubrimiento desafía la teoría de la “cinta transportadora” y sugiere que el manto podría comportarse de manera más compleja.

Geológicamente, la Isla de Pascua es un tesoro. Sus partes más antiguas se formaron hace 2.5 millones de años debido a erupciones volcánicas sobre una placa oceánica ligeramente más antigua.

Moai en la Isla de Pascua. Crédito de imagen: Douwe van Hinsbergen

En su investigación, la geóloga Yamirka Rojas-Agramonte, de la Universidad de Kiel en Alemania, y su equipo se propusieron determinar con precisión la edad de la Isla de Pascua. Para ello, utilizaron diminutos cristales de uranio conservados en la lava, conocidos como circones, que actúan como pequeñas cápsulas del tiempo naturales.

A medida que pasa el tiempo desde que los cristales se forman a partir del magma enfriado, el uranio se transforma en plomo. Midiendo la proporción entre ambos elementos, los geólogos pueden calcular la antigüedad de los cristales.

El equipo encontró cientos de circones en el material volcánico más antiguo de la isla y los analizó. Sin embargo, algo no cuadraba. Algunos circones se formaron hace unos 2.5 millones de años, como se esperaba, pero otros parecían ser mucho más antiguos, de hace 165 millones de años, antes de la formación de la isla.

Esto presentó un enigma para los investigadores. Un análisis químico más detallado de los circones reveló que todos tenían prácticamente la misma composición, lo que indicaba que provenían de magma con la misma composición que los volcanes más jóvenes.

Sin embargo, estos volcanes no podían haber estado activos durante 165 millones de años, ya que ni siquiera la placa oceánica de la que surgieron es tan antigua.

La única solución al enigma es que los circones antiguos deben haberse originado en la fuente profunda del vulcanismo, muy por debajo de la corteza terrestre, en el manto.

Al igual que los volcanes de Hawái e Islandia, los de la Isla de Pascua están impulsados por un “punto caliente” subyacente, un penacho donde el material fundido asciende por el manto como la parafina en una lámpara de lava.

Dado que los penachos se originan en la base del manto, en el límite con el núcleo de la Tierra, que está a 1,000 grados Celsius más caliente que la capa suprayacente, permanecen esencialmente fijos en su lugar.

En cambio, la corteza terrestre y, según la teoría tradicional de la cinta transportadora, el manto subyacente, se desplazan sobre los puntos calientes. El resultado es que los puntos calientes forman volcanes en diferentes lugares de la superficie terrestre a lo largo del tiempo, como en la cadena hawaiana, donde las distintas islas se formaron al situarse sobre el punto caliente.

Los investigadores pensaron que los circones más antiguos encontrados en la Isla de Pascua podrían demostrar que el punto caliente había estado activo durante 165 millones de años.

Sin embargo, el problema es que gran parte de las pruebas originales, las placas tectónicas de hace 165 millones de años, han desaparecido.

Placas oceánicas “reciclables”

Douwe van Hinsbergen, coautor del estudio y geólogo de la Universidad de Utrecht, explica que las placas oceánicas del Pacífico se reciclan gradualmente cuando sus bordes se hunden bajo la corteza continental más flotante. Este proceso genera actividad volcánica bajo la placa suprayacente, formando la cadena de volcanes conocida como el “Anillo de Fuego”.

Van Hinsbergen, cuyo trabajo se centra en reconstruir estas placas desaparecidas, comentó en un comunicado:

“La dificultad radica en que las placas de hace 165 millones de años ya han desaparecido en esas zonas de subducción”.

Mecánica del penacho del manto bajo la Isla de Pascua. Crédito de imagen: Douwe van Hinsbergen

Al incorporar una gran meseta volcánica de 165 millones de años en sus simulaciones, Van Hinsbergen descubrió que esta estructura probablemente se subdujo bajo la Península Antártica hace unos 110 millones de años, proporcionando una posible solución a otro enigma.

Van Hinsbergen comentó:

“Esto coincidió con una fase poco conocida de formación de montañas y deformación de la corteza en esa región. Las huellas visibles de esa cadena montañosa podrían ser el resultado de la subducción de una meseta volcánica formada hace 165 millones de años”.

Como suele suceder, resolver un problema a menudo genera otro. Las reconstrucciones de las placas tectónicas del pasado respaldan la idea de que la pluma de la Isla de Pascua podría haber estado activa durante unos impresionantes 165 millones de años.

Erupciones volcánicas recientes ayudan a dar respuestas

Las erupciones volcánicas que comenzaron a formar la isla hace 2.5 millones de años no solo trajeron material nuevo, sino también restos de magmas antiguos de la pluma del manto. Esto explica por qué las lavas contienen cápsulas del tiempo que datan de hace 162.5 millones de años, mucho más antiguas que la propia isla.

La teoría de la cinta transportadora, que sugiere que la corteza y el manto se mueven juntos, ya era difícil de conciliar con la observación de que las plumas del manto permanecen en un lugar fijo. La presencia de circones de 165 millones de años complica aún más esta teoría.

Van Hinsbergen comentó:

“Se pensaba que los penachos se elevaban tan rápido que no eran afectados por el manto en movimiento, y que constantemente se suministraba nuevo material de penacho bajo la placa para formar nuevos volcanes”.

Sin embargo, este razonamiento tiene un problema: los restos antiguos de la pluma deberían haber sido arrastrados por la cinta transportadora del manto y no haber llegado a la Isla de Pascua posteriormente.

Van Hinsbergen añadió:

“Concluimos que estos minerales antiguos solo podrían haberse conservado si el manto que rodea la pluma es tan estacionario como la propia pluma”.

Los investigadores señalan que esta posibilidad ya se había sugerido en estudios de las islas Galápagos y Nueva Guinea.

Si el equipo está en lo cierto, el manto profundo bajo nuestros pies debe comportarse de manera muy diferente y moverse mucho más lentamente de lo que se había supuesto durante mucho tiempo.

Los hallazgos de la investigación “Zircon xenocrysts from Easter Island (Rapa Nui) reveal hotspot activity since the middle Jurassic” han sido publicados en la revista Authorea.

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