El convulso origen de los continentes

Daniel Gómez-Frutos, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

El origen de la corteza continental, suelo firme en la cáscara de nuestro planeta, es aún hoy uno de los grandes misterios de las Ciencias de la Tierra. ¿De dónde vienen los continentes? ¿De dónde ha salido “tierra firme”? ¿Y cómo crecen?

El primer registro de corteza continental data de hace la enormidad de 3 500 millones de años, tan sólo 1 100 millones de años después de la formación de la Tierra. Antes, según nuestros datos, en la superficie sólo había agua. Desde su origen, múltiples estudios apuntan a que los continentes no han parado de crecer, aunque discrepan en las tasas y el mecanismo de crecimiento, y en lo que es aún más conmovedor: que sigan haciéndolo.

Algunos modelos apuntan que el crecimiento de los continentes ha sido limitado desde su formación, argumentando que se destruye la misma corteza que se crea. Otros modelos predicen un crecimiento considerable, especialmente concentrado en los últimos 1 000 millones de años.

Entre las discrepancias, todos están de acuerdo en que los continentes crecen. Pero ¿cómo lo hacen? ¿Cómo crece la tierra que pisamos? Y, aún más en profundidad, ¿qué mecanismo provoca su crecimiento?

Los magmas como punto de partida

La mayoría de los estudios utilizan métodos de datación en zircón, una gema preciosa, como punto de partida. Multitud de civilizaciones han buscado y atesorado zircón sin saber que se trataba de la gema más antigua que jamás ha existido. Un estudio de científicos de las universidades de Wisconsin y Madison descubrió el origen de la cristalización del zirconio hace exactamente 4 400 millones de años. Se utilizan refinadas técnicas y sistemas isotópicos para determinar la edad de una roca. Sin embargo, y a pesar de los avances, los hallazgos están igualmente sujetos a varias fuentes de incertidumbre.

Pero sí hay algo claro, y es que todo proceso de crecimiento de la corteza continental parte de un cataclismo, de una convulsión geológica que implique la generación de magma desde el manto terrestre, que este magma se incorpore a la corteza, y, algo fundamental, que se preserve.

Así, para dar con el origen, la primera incógnita a resolver es qué magmatismo es el responsable del lento crecimiento de los continentes.

El magmatismo de arco y el nacimiento de los Andes

Desde el paradigma de la tectónica de placas el crecimiento cortical se ha atribuido históricamente al magmatismo producido en zonas de subducción, es decir, allí donde una placa, habitualmente oceánica, se introduce debajo de la contigua, habitualmente continental. Así, más o menos, y en un proceso que agita la Tierra como una maraca, la tierra firme le gana terreno al lecho marino.

El hundimiento de la corteza en el manto provoca que brote magma y su incorporación a los continentes. Este proceso se conoce como magmatismo de arco. Así nacieron los Andes y su cinturón volcánico.

Sin embargo, las estimaciones de crecimiento por magmatismo de arco albergan una contradicción. La incorporación de magmas descompensa la masa continental que flota sobre el manto. Y el sistema tiende al equilibrio: los magmas “sobrantes” se reciclan de vuelta al manto.

Si se crea la misma masa que se destruye, el magmatismo de arco no nos sirve para explicar la formación de continentes.

La hipótesis nueva: el magmatismo postcolisional

Cuando una subducción termina, continentes inicialmente separados por un océano chocan entre sí. Ese choque, aunque suena a inmediato, puede durar decenas de millones de años. Y sus consecuencias pueden perdurar todavía más en forma de grandes cordilleras, como ocurrió en el caso del Himalaya.

La temperatura e inestabilidad tectónica provocada por una colisión genera magmatismo. A este se le llama magmatismo postcolisional. Cuando este magma se emplaza en la corteza genera grandes formaciones de granito, como Gredos (Sistema Central, España).

Tradicionalmente se ha asociado el magmatismo postcolisional con la fusión de la corteza, y se le ha dado de lado en la discusión que trata de explicar el origen de los continentes.

En el nuevo estudio que hemos realizado desde el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad de Salamanca, vinculamos el magmatismo postcolisional con el crecimiento de los continentes.

Hemos utilizado argumentos experimentales e isotópicos para concluir que los magmas postcolisionales proceden del manto terrestre y no son el resultado de reciclar la corteza. Esto implica que tras la colisión de dos continentes la masa continental crece, algo que los modelos no habían tenido en cuenta hasta ahora.

¿De dónde vienen los continentes?

Ahora que tenemos algunas herramientas para ello, ha llegado el momento de responder la pregunta inicial: ¿de dónde vienen los continentes?

Los continentes son magma enfriado. Por tanto, cualquier magmatismo capaz de hacer crecer los continentes debe provenir del manto.

Acorde a nuestro último hallazgo, desde el inicio de la tectónica de placas dos grandes eventos tectónicos han sido capaces de crear nueva masa continental: las zonas de subducción y la colisión continental.

Podríamos decir que los continentes, el soporte sobre el que habita el ser humano, se formaron desde magmas procedentes del manto, liberados tras movimientos de volumen cataclísmico, bien por una subducción o por la posterior colisión entre continentes.

Daniel Gómez-Frutos, PhD Student, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.