Un hallazgo revolucionario ha sacudido el mundo de la geología. La sismóloga Deborah Kilb, del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, revisaba registros de terremotos de las últimas cuatro décadas en California cuando detectó algo inusual. Bajo la Sierra Nevada, una icónica cordillera del oeste de Estados Unidos, encontró sismos a profundidades sorprendentes, entre 20 y 40 kilómetros. Normalmente, la corteza terrestre a esas profundidades está demasiado caliente y bajo demasiada presión para generar actividad sísmica.
«En el norte de California, los sismos suelen ocurrir hasta 10 kilómetros de profundidad, y en el sur, hasta 18 kilómetros», explicó Kilb. Sin embargo, estos eventos en la región central de la Sierra Nevada duplicaban esas cifras. Intrigada, compartió sus datos con Vera Schulte-Pelkum, profesora adjunta de Ciencias Geológicas en la Universidad de Colorado Boulder. Juntas, comenzaron a desentrañar un misterio que podría cambiar nuestra comprensión sobre cómo se formaron los continentes.
Análisis de los datos sísmicos
Para investigar más a fondo, Kilb y Schulte-Pelkum emplearon una técnica avanzada conocida como análisis de función receptora. Este método utiliza ondas sísmicas para crear imágenes detalladas de la estructura interna de la Tierra, casi como una radiografía del planeta. Lo que descubrieron fue asombroso.
En la región central de la Sierra Nevada, la corteza terrestre se está desprendiendo. Este proceso, conocido como hundimiento litosférico, implica que la litósfera —la capa más externa y rígida de la Tierra— se está hundiendo en el manto subyacente. Los resultados, publicados en diciembre en la revista Geophysical Research Letters, sugieren que este fenómeno no solo ocurrió en el pasado, sino que sigue en curso y avanza hacia el norte de la cordillera.
«Comparamos nuestras observaciones y vimos que las señales de las rocas deformadas coincidían con los sismos profundos», dijo Schulte-Pelkum. Este hallazgo no solo resuelve una anomalía geológica, sino que también abre una ventana única para estudiar procesos que ocurren a millones de años de escala en tiempo real.
El proceso de hundimiento litosférico
El hundimiento litosférico es clave para entender este descubrimiento. La litósfera incluye la corteza terrestre y la parte superior del manto. Está formada por dos tipos de corteza: la oceánica, más delgada y densa, y la continental, más gruesa y menos densa. Pero, ¿cómo se forman los continentes a partir de estas capas?
«El hundimiento litosférico ocurre cuando las partes más densas de la litósfera se desprenden y se hunden en el manto», explicó Schulte-Pelkum. Este proceso permite que los materiales menos densos asciendan, creando tierra firme. En la Sierra Nevada, los investigadores hallaron una capa distintiva en el manto, entre 40 y 70 kilómetros de profundidad, con deformaciones que varían de sur a norte.
Usando una analogía, Schulte-Pelkum comparó las rocas con un bloque de arcilla. «Si aprietas arcilla con manchas de colores, estas se convierten en rayas», dijo. En la Sierra Nevada del Sur, las rayas son más marcadas, indicando que el hundimiento ya ocurrió. En el centro, está en proceso, mientras que en el norte no hay signos de deformación aún.
Esta dinámica también explica los sismos profundos. La corteza central es más gruesa y fría de lo esperado, lo que permite la actividad sísmica a esas profundidades. «La roca tarda en ajustarse térmicamente», señaló Schulte-Pelkum, destacando la lentitud de estos cambios.
Implicaciones para la formación de los continentes
Este descubrimiento tiene implicaciones profundas. Los continentes existen porque están hechos de materiales menos densos que flotan sobre el manto. «Por suerte, los continentes sobresalen del mar gracias a su menor densidad», dijo Schulte-Pelkum. El hundimiento litosférico elimina las partes densas de la base, permitiendo que las más ligeras se eleven.
Lo que sucede en la Sierra Nevada podría ser un modelo para entender cómo se formaron los continentes hace millones de años. Además, este proceso podría estar ocurriendo en otras regiones del mundo, aunque de forma menos evidente. Identificar estas zonas podría mejorar nuestra comprensión de la geología global.
El estudio también tiene aplicaciones prácticas. Los sismos profundos están vinculados al hundimiento, y analizarlos podría ayudarnos a predecir mejor la actividad sísmica, un tema crucial en una región propensa a terremotos como California.
Debate en la comunidad geológica
La Sierra Nevada lleva décadas siendo un rompecabezas para los geólogos debido a una anomalía en el manto bajo el Gran Valle. Dos hipótesis compiten para explicarla: el hundimiento litosférico y la subducción. Esta última ocurre cuando una placa oceánica se hunde bajo una continental, generando cambios en el paisaje.
Mitchell McMillan, geólogo de Georgia Tech que no participó en el estudio, comentó: «Es raro tener dos hipótesis compitiendo en geología. Este artículo aporta datos fascinantes al debate». Aunque el trabajo de Kilb y Schulte-Pelkum favorece el hundimiento litosférico, la discusión está lejos de cerrarse. Más investigaciones serán necesarias para resolver este enigma.
Conclusiones y perspectivas futuras
El hundimiento litosférico en la Sierra Nevada no solo aclara un misterio local, sino que plantea preguntas globales. Si continúa, la cordillera podría crecer verticalmente, aunque esto tomaría cientos de miles o millones de años, según McMillan. «Es un proceso lento, pero significativo», afirmó.
Este fenómeno también podría aplicarse a otros lugares, como los Andes, o incluso a planetas como Venus, donde se han detectado eventos similares. «Comprender esto en la Tierra nos ayuda a mirar más allá», dijo McMillan.
Para Schulte-Pelkum, el valor va más allá de la ciencia pura. «Caminar por la Sierra Nevada y saber que algo ocurre en las profundidades es fascinante», reflexionó. «Le debemos nuestra existencia a estos procesos. Sin continentes, no estaríamos aquí».
Este avance, respaldado por datos sísmicos y geológicos, subraya la importancia de seguir explorando nuestro planeta. Cada descubrimiento nos acerca a entender cómo la Tierra evolucionó y cómo seguirá haciéndolo en el futuro.
