10 de Enero de 2022
Vulcanología

Muchos puntos calientes son más fríos de lo esperado

Nuevas mediciones térmicas arrojan dudas sobre el origen de las enormes masas de roca fundida que impulsan los volcanes.

Colada de lava del volcán Kilauea, en Hawái. [Ekrem Canli/Wikimedia Commons]

Muchas de las enormes acumulaciones de roca fundida que alimentan regiones volcánicas aisladas como Hawái, Islandia o el supervolcán de Yellowstone se hallan a temperaturas inesperadamente frías. Eso pone en entredicho la principal teoría sobre su origen, planteada hace 50 años.

Esa es la conclusión a la que ha llegado un grupo de investigación dirigido por Xiyuan Bao, de la Universidad de California en Los Ángeles, tras obtener nuevos datos sobre la temperatura del subsuelo a partir de mediciones sísmicas.

Tal y como informa el equipo en Science, alrededor del 40 por ciento de los puntos calientes estarían demasiado fríos para ascender desde las regiones más profundas del manto gracias a las fuerzas de flotabilidad. Por lo tanto, no está claro que pudieran originarse en el límite entre el núcleo y el manto terrestres, como sostiene la teoría habitual. Según esta, un punto caliente es un conducto por el que asciende material procedente del manto profundo. Ese material se acumula bajo la corteza terrestre, dando lugar a una bolsa en forma de hongo que aporta magma a los volcanes suprayacentes.

Para determinar la temperatura de los puntos calientes, el equipo de Bao midió la velocidad a la que se propagaban las ondas sísmicas en la región del manto situada bajo ellos. Para que la roca fundida pueda ascender con suficiente rapidez desde las zonas más profundas del manto, el material debería estar, como mínimo, entre 100 y 150 grados más caliente que el fundido expulsado en las dorsales oceánicas, que se empleó a modo de referencia.

Sin embargo, tales valores solo se observan en un 45 por ciento de los puntos calientes. Además, los autores señalan que ese resultado se basa en supuestos que favorecen una alta diferencia de temperatura, por lo que el número de puntos calientes más fríos de lo esperado podría ser aún mayor.

A la vista de esos resultados, los investigadores concluyen que la actual teoría sobre el origen de los puntos calientes quizá no baste para explicar el vulcanismo lejos de los bordes de las placas tectónicas. El material de algunos puntos calientes podría proceder de fuentes completamente distintas a las postuladas hasta ahora.

Las concentraciones de helio medidas en el material volcánico de los puntos calientes también respaldan esa hipótesis. En promedio, los puntos calientes que están a más temperatura presentan una mayor proporción de helio-3 (con relación al helio-4), algo que se asocia a un material profundo cuya composición apenas ha variado desde la formación de la Tierra. Sin embargo, las proporciones de helio de los puntos calientes más fríos se desvían de esos valores y se acercan más a los observados en las dorsales oceánicas.

Para explicar las diferencias térmicas y en la concentración de helio, los investigadores proponen que la teoría clásica tal vez solo sea válida para una parte de los puntos calientes. Así, solamente los puntos de mayor temperatura (y no todos, como se pensaba hasta ahora) se habrían originado en el límite entre el núcleo y el manto. El hecho de que los puntos calientes de mayor temperatura se sitúen sobre las anomalías observadas en ese límite, de las que posiblemente se nutren, parece apoyar esta idea.

Según los autores, los puntos calientes más fríos podrían generarse a menor profundidad como resultado de la convección local. Sin embargo, también podrían tener un origen profundo. Por ejemplo, los puntos calientes podrían atascarse en su ascenso y enfriarse. O tal vez los puntos más fríos correspondan en realidad a estructuras de menor tamaño y se haya subestimado su temperatura.

Además, todavía falta dilucidar por qué el frío y el calor parecen distribuirse de forma desigual en el interior de la Tierra. Y es que casi todos los puntos calientes de alta temperatura se concentran en la región del Pacífico, mientras que los más fríos se localizan en torno a África.

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