2.4: Límites divergentes
2.4.2: Las dorsales oceánicas medias
A medida que el rifting y la actividad volcánica avanzan, la litosfera continental se vuelve más máfica (véase el capítulo 4) y más delgada, con el resultado final de la transformación de la placa bajo la zona de rifting en litosfera oceánica. Este es el proceso que da origen a un nuevo océano, del mismo modo que el estrecho Mar Rojo surgió con el alejamiento de Arabia de África. A medida que la litosfera oceánica continúa divergiendo, se forma una dorsal oceánica media.
Las dorsales oceánicas medias, también conocidas como centros de propagación, tienen varias características distintivas. Son los únicos lugares de la Tierra que crean una nueva litosfera oceánica. La fusión por descompresión en la zona de la grieta transforma el material de la astenosfera en la nueva litosfera, que rezuma a través de las grietas de la placa oceánica. La cantidad de litosfera nueva que se crea en las dorsales oceánicas es muy importante. Estos volcanes submarinos producen más lava que todos los demás tipos de vulcanismo juntos. A pesar de ello, la mayor parte del volcanismo de las dorsales oceánicas medias permanece sin cartografiar porque los volcanes se encuentran en las profundidades del fondo oceánico.
En raros casos, como algunos lugares de Islandia, las zonas de rift muestran el tipo de vulcanismo, propagación y formación de dorsales que se encuentran en el fondo oceánico.
El rasgo de la dorsal se crea por la acumulación de material de la litosfera caliente, que es más ligero que la densa astenosfera subyacente. Este trozo de litosfera isostáticamente flotante se encuentra parcialmente sumergido y parcialmente expuesto a la astenosfera, como un cubito de hielo flotando en un vaso de agua.
A medida que la dorsal continúa extendiéndose, el material de la litosfera se aleja de la zona de vulcanismo y se vuelve más frío y denso. A medida que continúa extendiéndose y enfriándose, la litosfera se asienta en amplias franjas de topografía relativamente desprovista de rasgos, denominadas llanuras abisales con topografía más baja.
Este modelo de formación de dorsales sugiere que las secciones de la litosfera más alejadas de las dorsales oceánicas medias serán las más antiguas. Los científicos han puesto a prueba esta idea comparando la edad de las rocas situadas en distintos lugares del fondo oceánico. Las rocas que se encuentran cerca de las dorsales son más jóvenes que las que se encuentran lejos de cualquier dorsal. Los patrones de acumulación de sedimentos también confirman la idea de la propagación del fondo marino. Las capas de sedimentos tienden a ser más delgadas cerca de las dorsales oceánicas medias, lo que indica que han tenido menos tiempo para acumularse.
Como se mencionó en la sección sobre el paleomagnetismo y el desarrollo de la teoría de la tectónica de placas, los científicos se dieron cuenta de que las dorsales oceánicas medias contenían anomalías magnéticas únicas que aparecen como rayas simétricas a ambos lados de la dorsal. La hipótesis de Vine-Matthews-Morley propone que estas inversiones alternas son creadas por el campo magnético terrestre que se imprime en el magma después de emerger de la dorsal. El magma muy caliente no tiene campo magnético. A medida que las placas oceánicas se separan, el magma se enfría por debajo del punto de Curie, la temperatura por debajo de la cual un campo magnético queda bloqueado en los minerales magnéticos. La alternancia de inversiones magnéticas en las rocas refleja el intercambio periódico de los polos norte y sur de la Tierra. Este patrón paleomagnético proporciona un gran registro histórico del movimiento del fondo oceánico, y se utiliza para reconstruir la actividad tectónica del pasado y determinar las tasas de propagación de las dorsales.
Vídeo de la ruptura de Pangea y la formación del norte del Océano Atlántico. Por Tanya Atwater.
Gracias a su peculiar geología, las dorsales oceánicas albergan algunos de los ecosistemas más singulares jamás descubiertos. Las dorsales suelen estar repletas de respiraderos hidrotermales, fisuras profundas que permiten que el agua de mar circule por las partes superiores de la placa oceánica e interactúe con la roca caliente. El agua de mar sobrecalentada vuelve a subir a la superficie de la placa, arrastrando gases y minerales disueltos y pequeñas partículas. El agua hidrotermal emitida resultante tiene el aspecto de un humo negro submarino.
Los científicos conocían estas zonas geotérmicas del fondo oceánico desde hacía tiempo. Sin embargo, no fue hasta 1977, cuando los científicos que pilotaban un vehículo de inmersión profunda, el Alvin, descubrieron una próspera comunidad de organismos agrupados alrededor de estos respiraderos hidrotermales . Estos organismos únicos, entre los que se encuentran gusanos tubulares de 3 metros más altos que las personas, viven en la oscuridad total del fondo del océano, privados de oxígeno y luz solar. Utilizan la energía geotérmica proporcionada por los respiraderos y un proceso llamado quimiosíntesis bacteriana para alimentarse de compuestos de azufre. Antes de este descubrimiento, los científicos creían que la vida en la Tierra no podía existir sin la fotosíntesis, un proceso que requiere luz solar. Algunos científicos sugieren que este tipo de entorno podría haber sido el origen de la vida en la Tierra , y quizás incluso de la vida extraterrestre en otros lugares de la galaxia, como en la luna Europa de Júpiter .