a) Mapa batimétrico de la dorsal mesoatlántica (MAR) ecuatorial que muestra los micro-terremotos profundos descubiertos y la ubicación de las muestras de roca cerca de la intersección transformante de la cresta Romanche-MAR. Las líneas rojas continuas y punteadas indican los ejes de la MAR y las discontinuidades no transformantes (NTD), con los nombres de los segmentos definidos en el lateral.
b) Contenido de CO2 en función de la composición de bario (Ba). Las líneas azules punteadas y los números indican los contenidos estimados de CO2 en el magma primario del segmento de la dorsal RC2.
c) Ilustración de tres segmentos al sur de la falla transformante Romanche. Las zonas marrones y grises representan respectivamente las litosferas frágil y dúctil. La línea negra gruesa representa el límite de transición frágil-dúctil (BDB), restringido por la profundidad máxima de los terremotos, correspondiente al isoterma de 750 °C. Los terremotos profundos (10-19 km bajo el fondo marino) bajo el eje de la MAR se interpretan como resultado de la desgasificación de CO2 de los magmas ascendentes en el manto dúctil caliente. Las líneas punteadas coloreadas indican los isotermas extraídos de un modelo térmico simulado.
Las sustancias volátiles como el dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O) desempeñan un papel clave en la fusión del manto terrestre bajo las dorsales oceánicas, donde las placas tectónicas se separan y crean nueva corteza oceánica. Sin embargo, su influencia sobre el magma en movimiento seguía siendo un misterio hasta ahora. Un estudio reciente realizado por el equipo de Satish Singh, en el Instituto de Física del Globo de París (IPGP), arroja nueva luz sobre este fenómeno.
Gracias a los sismómetros de fondo marino (OBS) instalados durante la campaña SMARTIES en 2019, los investigadores registraron micro-terremotos sorprendentes, muy profundos bajo el eje de la dorsal mesoatlántica ecuatorial (MAR), una región de apertura lenta. Estos temblores, detectados entre 10 y 20 km bajo el lecho oceánico, ocurren en el manto caliente, muy por debajo del límite entre la litosfera rígida y el manto dúctil, conocido como BDB (límite rígido-dúctil).
El análisis de las rocas basálticas recolectadas cerca reveló concentraciones excepcionalmente altas de CO2 en el magma primario (aproximadamente 0,4 a 3,0 % en peso). Los investigadores sugieren que la desgasificación de este CO2, al provocar cambios rápidos de volumen en el magma, podría desencadenar estos terremotos profundos. En otras palabras, el magma podría estancarse a estas profundidades, donde continúa evolucionando antes de ascender para formar la corteza oceánica.
Sismómetros de fondo marino utilizados durante la campaña SMARTIES
Estos descubrimientos son cruciales: muestran que las sustancias volátiles pueden influir no solo en la formación de la corteza oceánica, sino también en los mecanismos sísmicos profundos. Un alto contenido de CO2 incluso podría permitir la presencia de magma a temperaturas más bajas de lo esperado bajo el límite entre la litosfera y la astenosfera, aumentando las heterogeneidades dentro de la litosfera.
Este estudio abre nuevas perspectivas sobre la dinámica interna de la Tierra y el papel poco conocido de la desgasificación en los procesos sísmicos. Fue realizado gracias al apoyo del Consejo Europeo de Investigación.