Sabemos que el suelo que pisamos es de roca sólida (a no ser que nos encontremos con arenas movedizas…). Pero, ¿qué pasa con las capas de la Tierra un poco más profundas bajo nuestros pies?
El interior de la Tierra está formado por varias capas. La superficie del planeta, en la que vivimos, se llama corteza; en realidad es una capa muy fina, de apenas 70 kilómetros de profundidad en su punto más grueso. La corteza y la litosfera (la corteza más el manto superior) están formadas por varias «placas tectónicas». Éstas se mueven lentamente por la superficie del planeta, y la mayoría de los volcanes y terremotos de la Tierra se producen en los límites entre las placas tectónicas.
En lo más profundo del centro del planeta se encuentra el «núcleo interno», que creemos que está hecho de hierro y níquel sólidos. Está rodeado por el «núcleo externo», que también está hecho de hierro y níquel, pero fundido. Las corrientes de convección en el núcleo externo crean el campo magnético de la Tierra.
Y entre el núcleo externo y la corteza se encuentra el manto, que, con unos 2.900 kilómetros de espesor, representa la mayor parte (alrededor del 84 por ciento en volumen) del planeta. El manto, que transporta el calor interno de la Tierra hacia la superficie, se arrastra como el alquitrán en un día caluroso. Este vuelco es el «motor» que impulsa nuestra dinámica Tierra: es lo que hace que la geología de nuestro planeta sea tan interesante, ya que permite el movimiento de las placas tectónicas. Sin él, no tendríamos volcanes, terremotos… y, de hecho, la Tierra no podría sustentar la vida.
Los misterios de la dinámica del manto son lo que el Dr. Rhodri Davies, ganador de la Medalla Anton Hales de la Academia Australiana de Ciencias 2018, dedica a investigar.
Utiliza herramientas informáticas avanzadas para desarrollar modelos de la dinámica del manto, ayudándonos a comprender el comportamiento de éste y cómo influye en la superficie de la Tierra. Estos modelos combinan conjuntos de datos geofísicos y geoquímicos a gran escala con el conocimiento de cómo se comportan los minerales individuales en determinadas condiciones de temperatura y presión para arrojar luz sobre la estructura del manto, proporcionar restricciones sobre cómo fluye el manto y demostrar cómo este flujo impulsa el vulcanismo y otras características en la superficie.
Sabemos que la mayoría de los volcanes de la Tierra se encuentran en los límites de las placas tectónicas, donde las placas:
- se separan, como ocurre actualmente entre Australia y la Antártida
- se acercan la una a la otra con el deslizamiento de una de ellas hacia el manto subyacente, como en el borde norte de la placa tectónica de Australia bajo Papúa Nueva Guinea e Indonesia
- se deslizan la una a la otra, lo que ocurre en la infame falla de San Andrés en California.
Sin embargo, algunos volcanes se encuentran dentro de las placas tectónicas, lejos de estos procesos de frontera. Son los llamados volcanes intraplaca. Muchos de ellos son causados por plumas del manto -regiones de roca caliente que fluyen hacia arriba desde el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra hacia su superficie. Al hacerlo, transportan material rocoso fundido que contiene un mensaje del manto profundo de la Tierra; un mensaje que el trabajo del Dr. Davies nos permite descifrar. Esto ha ayudado a solidificar las teorías sobre los procesos que crean las cadenas de islas volcánicas intraplaca.
Por ejemplo, ha combinado observaciones de varios campos para demostrar que las cadenas volcánicas de Australia se formaron cuando la placa tectónica australiana se desplazó hacia el norte sobre varias plumas del manto. Esto dio lugar a una cadena de volcanes que atraviesa el continente de norte a sur, formada hace entre 34 y 9 millones de años. Aunque parezca mentira, el continente australiano, ahora adormecido por la tectónica, alberga una de las regiones volcánicas intraplaca más extensas del mundo, con erupciones en el continente tan recientes como hace unos 5.000 años.
Se cree que el archipiélago de Hawai se formó mediante un proceso similar. Hawái se encuentra en el límite sureste de una cadena de volcanes y montes submarinos sumergidos que envejecen progresivamente hacia el noroeste. Esta cadena se divide en dos en la isla de Oahu y Davies y su grupo descubrieron recientemente que esta división se produjo debido a un cambio en la dirección de la placa del Pacífico, hace aproximadamente tres millones de años.
La incorporación de todos estos factores para crear modelos del comportamiento del manto mejora nuestra comprensión del funcionamiento de nuestro planeta. Esto nos ayuda a explicar los procesos que dan lugar a la singular y espectacular geología de la Tierra y nos permite comprender mejor la evolución del planeta desde su formación hace más de 4.500 millones de años.