¿Qué pasará cuando se detenga la tectónica de placas de la Tierra?

El cono de ceniza Pu'u o Maui es parte de un volcán inactivo en el Parque Nacional Haleakala en Maui, Hawai.

Un nuevo estudio dice que es posible que sólo nos queden otros 1.450 millones de años para disfrutar de la acción dinámica del motor geológico de la Tierra.

No existe ningún artista geológico como la tectónica de placas de la Tierra. Gracias a esta operación en curso, tenemos montañas y océanos, terremotos aterradores, erupciones volcánicas incandescentes y nuevas tierras que nacen cada segundo.

Pero nada dura para siempre.

Con el tiempo, el manto se enfriará hasta tal punto que esta cinta transportadora planetaria se detendrá. En ese punto, podemos decir adiós al ciclo del carbono, así como a la constante remodelación y reorganización de las masas terrestres que han sido grandes impulsores de la evolución durante eones.

Quiming Cheng, geocientífico matemático y presidente de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas, es el último en asumir el papel profético de predecir cuándo llegará este día sombrío. Calcula que el cierre llegará en unos 1,45 mil millones de años. Eso es mucho antes de que se espere que el sol se convierta en una gigante roja y nos consuma en su agonía dentro de aproximadamente 5.400 millones de años. (He aquí por qué los tardígrados pueden ser las únicas formas de vida que sobrevivan hasta el fin del mundo).

Una sorprendente puesta de sol enrojece el Canal Lemaire, frente a la costa occidental de la Península Antártica. El hielo costero del continente se está desmoronando a medida que el mar y el aire a su alrededor se calientan. Esta fotografía se publicó originalmente en “El colapso de la plataforma de hielo Larsen C es solo el comienzo: la Antártida se está derritiendo”.

El estudio, publicado este mes en Gondwana Research, ha provocado controversia y algunos expertos sostienen que nunca podremos predecir con precisión el fin de la tectónica de placas. Pero los científicos coinciden en gran medida en que ese fin llegará algún día, poniendo a la Tierra en el camino hacia un estancamiento geológico.

Entonces, ¿cómo será nuestro mundo natal cuando esos importantes procesos planetarios abandonen el fantasma?

Descubrir eso significa primero comprender cómo funciona la tectónica de placas. La Tierra nació hace 4.540 millones de años en las piras del sistema solar primitivo. Una vez completamente fundido, el calor generado por su formación y los materiales radiactivos de la roca comenzaron a escapar. A medida que el planeta se enfrió, la Tierra adoptó su estructura en capas actual, con un denso núcleo interno de hierro, un núcleo externo líquido y un manto superior y una corteza frágiles intercalados con la roca caliente y plástica del manto inferior.

Hace entre 600 millones y 3.500 millones de años, las placas formadas por la corteza y el manto superior, conocidas colectivamente como litosfera, se volvieron lo suficientemente frías y densas como para poder hundirse en el manto inferior, iniciando la era de la tectónica de placas. La litosfera quedó dividida en un rompecabezas de placas que se empujan constantemente por la superficie del planeta, impulsando la acción geológica por encima y por debajo de los océanos. (Conozca el próximo supercontinente, Pangea Proxima).

En las dorsales oceánicas, el material del manto se eleva, se descomprime y provoca un derretimiento profuso, creando litosfera oceánica. Los bordes más fríos y densos de las losas ayudan a alejar esta placa litosférica de estas crestas y bajarla hacia las profundidades. Por lo general, se sumergen debajo de una placa oceánica o continental menos densa en un proceso conocido como subducción. Esta actividad genera volcanes explosivos y corteza fresca en la superficie.

Deriva continental 101

Cuando dos placas continentales chocan, se pandean y se forman cadenas montañosas como los Alpes o el Himalaya. A veces pueden aparecer columnas de manto ascendentes debajo de losas continentales u oceánicas, y este centro de derretimiento en constante movimiento crea cadenas de volcanes.

Sin embargo, en algún momento el manto se enfriará hasta tal punto que las losas ya no podrán hundirse en él, y varios estudios han intentado predecir cuándo sucederá esto.

El nuevo artículo de Cheng utiliza modelos matemáticos para estimar qué tan rápido se está enfriando el manto, basándose en lo que sabemos sobre la intensidad de la actividad magmática del planeta desde hace tres mil millones de años hasta ahora. Esto, dice, nos da una estimación de primer orden de cuándo terminará la tectónica de placas.

Independientemente de la precisión de esta cifra, la tectónica de placas inevitablemente perecerá, dice Ken Hudnut, un investigador geofísico que trabaja con el Servicio Geológico de Estados Unidos. Cuando llegue ese día, “bien podría ser el fin del mundo tal como lo conocemos”.

La Tierra probablemente entraría en un régimen de tapa única, un rompecabezas completo de losas titánicas que ya no flotarán ni se hundirán. La formación de montañas se detendrá, pero la Tierra seguirá teniendo atmósfera, por lo que la erosión causada por el viento y las olas reducirá los imponentes picos hasta convertirlos en mesetas montañosas. Con el tiempo, gran parte de los continentes aplanados quedarán bajo el agua.

Las zonas de subducción ya no existirán, por lo que, si bien seguirán ocurriendo terremotos de vez en cuando, los eventos verdaderamente devastadores de magnitud superior a 7 quedarán relegados a la historia. Al mismo tiempo, gran parte del vulcanismo explosivo del mundo se extinguiría, aunque los volcanes no se extinguirían por completo.

Marte, un mundo de placas tectónicas fallidas, logró forjar algunas características volcánicas impresionantes, incluido Olympus Mons, el volcán más grande del sistema solar. Sin placas móviles, una larga columna de manto ascendente concentró gran parte del derretimiento de la corteza en ese único lugar.

Si bien el manto de la Tierra futura permanece lo suficientemente caliente como para convección y derretirse parcialmente, obtendríamos puntos calientes estacionarios similares pero dispersos de vulcanismo impulsado por columnas. Nunca conseguiríamos nada tan grande como Olympus Mons en la Tierra, ya que nuestro campo gravitacional es demasiado fuerte, y cualquier cosa tan masiva y alta simplemente se hundiría en la corteza. En cambio, nuestros voluminosos volcanes serían más planos y mucho más extendidos.

Y como sucede hoy, partes de la litosfera inferior seguirían desprendiéndose y cayendo en partes particularmente calientes del manto. Esto provocaría que el material del manto se elevara en su lugar, empujando la corteza hacia arriba y formando cadenas montañosas aisladas y cuencas asociadas. Esta actividad provocaría terremotos menores y tal vez incluso focos adicionales de vulcanismo.

"Estos son los procesos que dan forma a la superficie de Venus", dice Robert Stern, experto en tectónica de placas de la Universidad de Texas en Dallas, refiriéndose a otro mundo sin una tectónica de placas en pleno funcionamiento. Pero eventualmente, a medida que continúe el enfriamiento, esos mecanismos también dejarán de existir y las últimas luces volcánicas del planeta se apagarán. El manto será relativamente frío y la Tierra “se convertirá en un planeta muerto, como Mercurio”, afirma.

Quizás justo antes de que lo haga, el núcleo líquido de la Tierra se enfriará lo suficiente como para poner fin a la convección, provocando que falle el campo magnético protector del planeta. La corriente de partículas energéticas del sol destruirá nuestra atmósfera y su expansión destruirá los océanos.

"No hay mucho que esperar después de la desaparición de las placas tectónicas", dice Hudnut. El planeta seguirá volviéndose más plano y aburrido, predice, hasta que "la Tierra salpique lo que queda del sol".

Otros investigadores han propuesto diferentes fechas de muerte de las placas tectónicas. Un estudio de 2016 utilizó simulaciones por computadora extremadamente detalladas pero simplificadas para fijar la fecha final en cinco mil millones de años, aproximadamente en el momento de la desaparición del sol.

Otro artículo de 2008 utilizó evidencia de actividad tectónica de placas pasada para sugerir que la tectónica de placas es intermitente. Sus autores predicen que la próxima gran pausa se producirá dentro de 350 millones de años, cuando el Océano Pacífico se cierre y sus numerosas zonas de subducción se desactiven.

"La pregunta es buena y sí, eventualmente terminará", dice Stern. Sin embargo, no está de acuerdo fundamentalmente con el razonamiento del nuevo estudio. "No creo en ningún tiempo estimado de muerte para la tectónica de placas", dice.

Christopher Scotese, especialista emérito en tectónica de placas de la Universidad de Texas en Arlington, sugiere que el artículo no debería haberse centrado en el enfriamiento del manto. En lugar de ello, debería haber basado sus esfuerzos en el mecanismo de extracción de losas, porque “la extracción de losas manda”.

En lugar de una desaceleración gradual, Scotese predice que la tectónica de placas se revitalizará durante los próximos mil millones o dos mil millones de años, antes de que termine la cinta transportadora. Su razonamiento es que a medida que el flujo de calor del manto disminuye, las losas se volverán extremadamente frías y densas, lo que les permitirá subducirse más rápido.

Hudnut señala que predecir cualquier evento geofísico futuro es, incluso a corto plazo, "un desafío que va más allá de las capacidades humanas actuales". A pesar de ello, subraya que es bueno pensar en el futuro. Y aunque ninguno de los artículos predictivos es perfecto, sí resaltan la complejidad del tema y dónde existen lagunas intrigantes en nuestro conocimiento sobre cómo funciona nuestro propio planeta.

Los modelos tremendamente diferentes "ayudan a aclarar nuestras ideas sobre por qué ocurre la tectónica de placas", dice Scotese. "Puede que haya cosas que descubramos sobre el futuro que puedan aplicarse al pasado".