*El Colegio Nacional transmitió en vivo el 23 de febrero la conferencia The Earth’s Mantle combining seismic, geodetic, and geodynamic constraints on global circulation in the mantle (El Manto de la Tierra combina las restricciones sísmicas, geodésicas y geodinámicas en la circulación global en el manto), que impartió Barbara Romanowicz, del Collège de France

*La sesión formó parte del ciclo Universidades por la ciencia, coordinado por el colegiado Jaime Urrutia Fucugauchi, Dionisio Meade Gracía y Araceli Rodríguez de Fernández, de Fundación UNAM, y Araxi Urrutia, de la Universidad Nacional Autónoma de México

*“Estamos muy interesados en las plumas del manto porque tenemos evidencia de que los volcanes hotspot, también conocidos como puntos calientes, que se forman en el medio de las placas tectónicas en lugar de a lo largo de las dorsales oceánicas o en las zonas de subducción, tienen diferentes composiciones”, aseveró Barbara Romanowicz

“50 años después de que se aceptara la teoría de la Tectónica de Placas, tenemos una visión muy general, muy simplista de cómo éstas se mueven”, aseguró la geofísica franco-estadounidense Barbara Romanowicz al impartir el 23 de febrero la conferencia The Earth’s Mantle combining seismic, geodetic, and geodynamic constraints on global circulation in the mantle (El Manto de la Tierra combina las restricciones sísmicas, geodésicas y geodinámicas en la circulación global en el manto), transmitida en vivo por las plataformas digitales de El Colegio Nacional.

La catedrática de Física del Interior de la Tierra en el Collège de France, en París, puntualizó que se sabe que las placas en la superficie de la Tierra crean nuevos materiales y puentes, y tienen algunos intercambios que regresan al manto en las zonas de subducción, pero aún quedan preguntas por responder, en particular cuál es la fuente de energía que mueve a las placas.

“Sabemos que parte de ella proviene del calor que se está emitiendo por el núcleo de la Tierra desde el momento de su formación. Sabemos que son elementos activos en el manto que continúan produciendo calor, pero todavía no está delimitada cuál es exactamente su proporción y ésta podría manifestarse de manera muy diferente.”

En palabras de la también profesora de Geofísica en la Universidad de California, Berkley, desde hace décadas se tiene una muy buena idea de la estructura interna de la Tierra, llamada estructura unidimensional, que es la parte simétrica. “La Tierra está en primer orden compuesta por conchas concéntricas, la corteza, el manto, el núcleo externo líquido, compuesto principalmente de hierro, y un núcleo interno pequeño y sólido.”

Con ayuda de la sismología, que permite conocer los parámetros elásticos de los materiales en función de la profundidad desde la superficie hasta el centro de la Tierra, de los experimentos de física mineral, de medidas geodésicas y del estudio de rebote elástico, generalmente de calentamiento del clima, se tiene una idea de la composición media de la Tierra.  “Tenemos la idea de que la viscosidad del manto, que es la característica que gobierna la fluidez o la rapidez con que se deforma, varía en las profundidades y es más formidable en sus partes superiores.”

El manto es la capa de roca densa y caliente más gruesa de la Tierra, tiene 2 mil novecientos kilómetros de espesor, y se ubica entre la corteza terrestre y el núcleo de hierro fundido. Su calor y presión aumentan a medida que se acrecienta la profundidad. Y es su viscosidad lo que permite diferenciar el manto inferior del superior, éste último se comporta como un sólido que se desplaza despacio y es el causante del lento movimiento de las placas tectónicas.

La sismóloga y su equipo de trabajo utilizan redes densas y de alta calidad para estudiar la estructura a pequeña escala de la Tierra profunda y después extraer ondas de bajo volumen. Con un modelo de velocidad de cizallación tridimensional de todo el manto, que utiliza datos de forma de onda, detectaron ondas sísmicas que se mueven lentamente en el manto superior de la Tierra.  Su investigación se centra en el penacho o plumas del manto, es decir en la roca caliente y flotante que emerge desde las profundidades de la Tierra.

“Si puedes usar todas estas ondas tienes una mejor iluminación del interior de la Tierra. Estamos muy interesados en las plumas del manto porque tenemos evidencia de que los volcanes hotspot, también conocidos como puntos calientes, que se forman en el medio de las placas tectónicas en lugar de a lo largo de las dorsales oceánicas o en las zonas de subducción, tienen diferentes composiciones.”

De acuerdo con la científica, un elemento distintivo de estos volcanes es el helio en sus lavas, que tiene una proporción muy diferente del helio radiactivo, por lo que también se puede distinguir muy claramente el vulcanismo intraplaca. La formación de estos puntos calientes está vinculada con el movimiento de las placas tectónicas que se genera cuando el magma caliente sube y se solidifica. Su alineación está relacionada con su entorno, y se piensa que las plumas provienen del manto inferior por conducción del calor producido desde el núcleo terrestre.

“Estas nuevas técnicas de modelado nos han permitido ver en el manto profundo y aquí sólo estoy mostrando algunos ejemplos de lo que ahora vemos debajo de algunos de los volcanes más importantes como el de Tahití y las Marquesas en el Pacífico Sur, grandes estructuras que están separadas entre sí, que se elevan desde el límite núcleo-manto hacia el manto y que parecían terminar estrechándose hacia abajo en la parte superior del manto.”

El punto caliente de Hawái, por ejemplo, es impulsado por el contraste de temperatura entre un límite caliente en la parte inferior y un límite frío en la parte superior. Y tiene de cuatrocientos a seiscientos kilómetros de ancho e implica una gama de material denso. La sismóloga comentó que hay un cambio de alrededor de mil kilómetros de profundidad en una región de convección más rigurosa. Y aunque se necesita más estudio de la naturaleza de estas interacciones terrestres, las columnas del manto de la Tierra no se habían fotografiado a esta escala.

Por su parte, la doctora Valérie Barbosa Solomieu, Embajadora de Francia en México, aseguró que el Collège de France es una institución pública que cumple desde el Siglo XVI con dos misiones importantes: el impulso del desarrollo de una investigación científica atrevida o disruptiva; y la contribución a su transmisión y enseñanza de los resultados y conocimientos que en ella se generan. Esta dependencia está organizada en cátedras de disciplinas que van desde la física hasta la antropología y la literatura.  Su importancia radica en la libertad de investigación y la promoción del debate de ideas.

Agregó que la relación que existe entre el Collège de France y El Colegio Nacional es un reflejo de la gran tradición y colaboración científica que existe entre Francia y México, se trata de una cooperación dinámica.

La conferencia The Earth’s Mantle combining seismic, geodetic, and geodynamic constraints on global circulation in the mantle se encuentra disponible en el canal de YouTube de El Colegio Nacional: elcolegionacionalmx.