Cuando el ahora científico Esteban Gazel estudiaba en la Universidad de Costa Rica comenzó a recopilar datos sobre rocas volcánicas que no se ajustaban a la composición estándar del Arco Volcánico Centroamericano –una cadena de volcanes que se extiende desde Guatemala hasta la región fronteriza de Costa Rica y Panamá al sur. En ese entonces tenía 19 años y la evidencia que había recopilado sobre el origen de esas rocas parecía circunstancial. Sin embargo, 20 años más tarde, Gazel forma parte del equipo de investigadores que descubrieron un pasaje geológico que conecta a Panamá con las islas Galápagos, explicando así la presencia de las rocas volcánicas en Panamá, un país que no tiene un volcán activo, pero que sí presenta signos de una actividad volcánica intensa.
El estudio, que cambiaría la comprensión científica sobre los procesos geológicos, fue publicado en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. El equipo investigador estuvo conformado por 23 científicos de 22 instituciones académicas e investigativas especializadas en ciencias del mar y de la tierra. Gazel es el co-autor principal.
La investigación demuestra que el magma ascendente, formado por columnas calientes en el manto terrestre –que se encuentran entre el núcleo, la capa más interna, y la corteza, la más externa–, no asciende solamente hacia la superficie –como en las erupciones volcánicas– sino que puede fluir lateralmente a través de las porciones superiores del manto de la Tierra y transportar material mucho más lejos. Es esto último lo que explica por qué las composiciones volcánicas presentes en Panamá corresponden a la misma composición que las de las Galápagos.
El Hotspot de Galápagos es un punto caliente volcánico ubicado en el océano Pacífico. Gracias a este punto, las islas Galápagos existen. Además, el Hotspot de Galápagos creó tres importantes sistemas de montañas asísmicos: Carnegie, Cocos y Malpelo. Es este Hotspot el que habría trasladado lava desde las Galápagos hasta Panamá, a más de 1.440 kilómetros de distancia.
Gazel conversó con el Cornel Chronicle y explicó que “hay estas corrientes increíblemente profundas que llegan desde el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra y forman volcanes e islas oceánicas como Hawai y las Galápagos”. El profesor asociado de ciencias de la tierra y la atmósfera en la Facultad de Ingeniería y miembro de la facultad en el Centro Cornell Atkinson para la Sostenibilidad y en el Instituto Carl Sagan lleva más de dos décadas siguiendo la pista de una tesis que desarrolló en sus años universitarios.
“Estaba haciendo algunas gráficas mirando los elementos traza, y de inmediato me di cuenta de que los datos tienen una firma de isla oceánica muy singular, un registro químico conectado a anomalías profundas de la Tierra. Y esta fue la firma del penacho de Galápagos “, dijo Gazel al medio universitario. “Cuando me di cuenta de esto, tenía 19 años, y aunque había literatura que apuntaba en esta dirección, la evidencia era circunstancial en el mejor de los casos”.
El hallazgo muestra la correlación con una brecha natural en la zona de subducción –proceso de hundimiento de una placa litosférica bajo el borde de otra placa– que se formó hace unos 8 millones de años. Esta brecha, también llamada ventana de losa, permitió que un afluente del manto de Galápagos se ramificara y fluyera hacia el noreste, viajando por debajo de América Central, explica el Cornel Chronicle.
Los investigadores analizaron la proporción de helio –un elemento químico gaseoso– de tres a cuatro. Los científicos estudiaron los fluidos hidrotermales, como el magma, del margen sur de Centroamérica y encontraron que la proporción de los isótopos –átomos de un mismo elemento– de helio de tres a cuatro presente en los manantiales geotérmicos de baja temperatura del centro de Panamá son sorprendentemente altos y no están asociados con el vulcanismo activo. Tras la corrección radiogénica, estos datos implican una fuente de manto similar a las lavas del Hotspot de Galápagos. “La proporción de helio de tres a cuatro es una firma primordial: lo que la Tierra heredó del sistema solar durante su formación”, indicó Gazel.
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