Montañas como el Everest en el centro de la Tierra

El eco de grandes terremotos ha permitido explorar una frontera que está a 660 kilómetros bajo tierra y es una de las regiones más desconocidas del planeta.

Los libros de texto dicen que el interior de la Tierra está dividido en tres capas —corteza, manto y núcleo— cuyos límites son lisos y perfectos como la superficie de una esfera. Ahora, sismólogos de EE UU y China han analizado datos de 13 terremotos de gran magnitud y desvelan que la realidad es bastante diferente de la aprendida en el colegio.

Las ondas sísmicas de los temblores más potentes atraviesan el interior de la Tierra, rebotan en la corteza terrestre al otro lado del globo y regresan de nuevo a la zona del epicentro, donde son registradas por decenas de sismómetros. Si los límites entre las capas terrestres fueran lisos, las señales rebotadas llegarían más o menos al mismo tiempo. Pero hasta ahora los sismómetros han mostrado importantes irregularidades exactamente a 660 kilómetros de profundidad, en la frontera entre el manto superior e inferior. Hasta ahora, esa frontera solo se había podido estudiar a escalas de cientos o miles de kilómetros. Ahora, por primera vez, se ha conseguido topografiar esta frontera a escalas de unos 10 kilómetros.

El manto concentra el 80% de todo el volumen de la Tierra. Aún hay muchas preguntas por responder sobre su composición y comportamiento dado que es imposible llegar hasta él desde la superficie. “El pozo más profundo que se ha excavado nunca [el pozo superprofundo de Kola, en Rusia] llegó a unos 12 kilómetros de profundidad”, explica Jessica Irving, sismóloga de la Universidad de Princeton (EE UU) y coautora del estudio, publicado hoy en Science. “Si intentas llegar más allá, la presión acaba derrumbando las paredes del pozo. Nosotros intentamos estudiar una zona que está 50 veces más profunda, donde las temperaturas son de 1.600 grados y la presión miles de veces mayor que en la superficie”, explica Irving. En estudios anteriores se han encontrado irregularidades topográficas similares aún más profundas, justo en la frontera entre el manto y el núcleo de la Tierra.

Gracias al estudio de las ondas sísmicas el estudio ha desvelado que el límite entre las dos capas del manto tiene unas 10 veces más relieve que la superficie terrestre. “Algunas de las montañas que vemos son tan altas como el Everest”, resalta Irving.

Evidentemente estas no son montañas al uso. El manto superior y el inferior están hechos de roca sólida, pero con distintas presiones y densidades, algo equiparable a lo que sucede entre el aire y la roca de la superficie. Las ondas sísmicas viajan más rápido por el manto inferior, más profundo, que por el superior.

Por ahora, el equipo ha podido cartografiar una pequeña parte de esta frontera, en concreto justo la opuesta a los epicentros de grandes terremotos como el registrado en Bolivia en 1994, de magnitud 8,4, o el del mar de Ojotsk de 2008, con una magnitud de 7,2, explica Irving. Los terremotos más interesantes para estos estudios son los de magnitud 7 o mayor.

El estudio apunta a que las dos capas del manto tienen composiciones químicas diferentes, una cuestión clave para saber si el manto se mueve como un todo o si sus dos capas funcionan por separado y están más o menos aisladas al paso de material fundido desde el núcleo.

“Nuestro trabajo sugiere que el intercambio de material entre la Tierra profunda y la superficial está bloqueado”, explica Sidao Ni, investigador del Instituto de Geofísica de China y coautor del estudio. Las grandes montañas del manto serían las causantes, aunque el equipo también ha detectado zonas planas donde es posible que sí haya conexión entre las capas.“De esta forma, ambos modelos tienen algo de correcto, la Tierra parece estar en un punto intermedio entre ambos”, añade.

La geofísica Christine Houser, del Instituto de Tecnología de Japón, resalta la importancia del estudio. Si realmente las capas más profundas del manto no llegan nunca a la superficie, tienen un interés enorme. “El intercambio de roca y calor entre las dos capas del manto es determinante para la evolución del planeta, pero se sabe muy poco de esta frontera a escalas pequeñas”, escribe. “El manto inferior es una reliquia de cuando la Tierra se convirtió en un planeta propiamente dicho a partir de un disco de polvo”, señala.

Este tipo de estudios solo son posibles gracias a los terremotos de mayor intensidad. El equipo quiere ahora analizar más señales de otros seísmos captadas en todo el planeta para comenzar a componer un mapa completo de esta inalcanzable frontera de la Tierra.

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