Descubren que un enorme plume del manto terrestre separa el continente africano

Bajo el continente africano, a miles de kilómetros de profundidad, una inmensa columna de roca caliente asciende lentamente desde las entrañas del planeta. Durante más de una década, investigadores de la Universidad Virginia Tech registraron con precisión milimétrica cómo esta fuerza subterránea estaba moviendo la tierra de formas que ningún modelo anterior podía explicar. Lo que descubrieron desafía la comprensión convencional de cómo se fracturan y se separan los continentes.

El Sistema de Rift Africano, el más extenso del mundo, ha sido durante años un acertijo geológico. Los científicos esperaban que cuando una región continental comienza a estirarse y adelgazarse —un proceso llamado rifting— la deformación más intensa ocurriría en la dirección perpendicular al rift, es decir, en la dirección en que la corteza se está separando. Pero las mediciones de GPS que D. Sarah Stamps y su equipo realizaron durante más de doce años revelaron algo inesperado: partes significativas de la región también se estaban deformando en dirección paralela al rift, un movimiento que los modelos existentes no podían justificar.

Stamps, profesora asociada en el Departamento de Ciencias de la Tierra, utilizó una analogía simple para explicar por qué esto era tan desconcertante. La litosfera —la capa rígida exterior de la Tierra que incluye la corteza y la parte superior del manto— se comporta de manera diferente según la velocidad con que se la estire. Golpea Silly Putty con un martillo y se quiebra; estíralo lentamente y se alarga. La Tierra funciona de la misma manera en diferentes escalas de tiempo. Pero incluso considerando esta flexibilidad, el movimiento paralelo al rift seguía siendo un misterio.

En busca de respuestas, el equipo del Laboratorio de Geodesia y Tectonofísica desarrolló modelos termomecánicos tridimensionales para simular qué fuerzas podrían estar produciendo esta deformación anómala. Tahiry Rajaonarison, investigador postdoctoral en New Mexico Tech, dirigió estas simulaciones. Los resultados apuntaron a una estructura colosal: el Superplume Africano, una vasta zona de material del manto que comienza profundamente bajo el suroeste de África y se extiende hacia el noreste a través del continente, volviéndose progresivamente más superficial. Este superplume genera un flujo de material caliente hacia el norte que, según los modelos, es responsable del movimiento paralelo al rift que Stamps había medido.

El hallazgo resuelve un debate científico de larga data sobre qué impulsa realmente el Rift Africano. Durante décadas, los investigadores han debatido si las fuerzas de flotabilidad litosférica —que actúan relativamente cerca de la superficie, influenciadas por diferencias en elevación y densidad— son suficientes para explicar el rifting, o si también intervienen fuerzas de tracción del manto que se originan en las profundidades. Los nuevos modelos sugieren que ambas actúan conjuntamente. Las fuerzas de flotabilidad superficiales parecen explicar la deformación más típica que corre perpendicular al rift, mientras que el flujo profundo del manto asociado con el Superplume Africano es responsable de la inusual deformación hacia el norte.

La evidencia se fortalece cuando se examina cómo viajan las ondas sísmicas a través de las rocas bajo el rift. Las ondas sísmicas se desplazan de manera diferente según la dirección en que atraviesan la roca, un fenómeno llamado anisotropía sísmica. Los investigadores descubrieron que la orientación de las rocas bajo el rift coincide precisamente con la dirección del flujo del manto hacia el norte del Superplume Africano. Esta coincidencia proporciona una confirmación adicional de que el movimiento profundo del manto está influyendo directamente en la deformación que se observa en la superficie.

Rajaonarison explicó el significado de estos hallazgos: el flujo del manto no está impulsando la deformación este-oeste perpendicular al rift, sino que está causando la deformación anómala hacia el norte, paralela al rift. Los modelos confirmaron ideas previas sobre el papel de las fuerzas de flotabilidad litosférica, pero aportaron nueva información sobre cómo la deformación anómala puede ocurrir en África Oriental. El Rift Africano, con su complejidad y su accesibilidad relativa para la investigación, proporciona a los científicos un laboratorio natural único para entender cómo comienzan a separarse los continentes. Comprender cómo interactúan estas fuerzas profundas y superficiales es fundamental para desentrañar los procesos que han moldeado la Tierra durante miles de millones de años.