Los científicos han descubierto que uno de los eventos volcánicos más extremos de la Tierra no solo construyó una meseta submarina masiva. También le dio a la placa oceánica subyacente un cambio de imagen químico completo. Un equipo de investigación liderado por la profesora Azusa Shito de la Universidad de Ciencias de Okayama, en colaboración con el profesor asociado Akira Ishikawa del Instituto de Ciencia de Tokio y la profesora Masako Yoshikawa de la Universidad de Hiroshima, utilizó ondas sísmicas para mirar debajo de la Meseta de Ontong Java (OJP). Sus hallazgos, publicados en Geophysical Research Letters, sugieren que enormes volúmenes de magma atravesaron la placa existente, creando redes de intrusiones verticales y transformando químicamente la roca circundante.

La placa oceánica debajo de la OJP no tiene la estructura relativamente simple que se espera de una placa oceánica típica. En cambio, los investigadores encontraron evidencia de un interior compuesto formado por capas horizontales atravesadas por enjambres de caminos de magma verticales conocidos como diques. Estos se forman cuando la roca fundida se abre paso a través de grietas y se enfría dentro de ellas. Grandes grupos de estas intrusiones, llamados enjambres de diques, conservan un registro de intensa actividad volcánica mucho después de que el magma se haya solidificado. El equipo también detectó velocidades de ondas sísmicas inusualmente bajas dentro de la placa, lo que sugiere que el magma que asciende desde las profundidades de la Tierra no solo pasó, sino que probablemente también cambió la composición química de la placa.

La OJP se encuentra bajo el Océano Pacífico occidental y es la meseta oceánica más grande del mundo, formada hace aproximadamente 110-120 millones de años durante la mayor erupción volcánica en la historia de la Tierra. Los científicos han propuesto que la erupción liberó suficiente calor, gases y material volcánico para alterar gravemente el medio ambiente global, posiblemente contribuyendo a extinciones masivas al alterar la química oceánica, el clima y los niveles de oxígeno. Investigaciones recientes indican que el evento pudo haber sido impulsado por una pluma termoquímica que se elevaba desde las profundidades del manto, una columna de material inusualmente caliente que difiere químicamente del manto circundante y puede transportar corteza oceánica antigua reciclada. Pero hasta ahora, los científicos no han comprendido completamente cómo ese magma afecta a una placa oceánica existente.

Para examinar la placa debajo de la OJP, los investigadores estudiaron señales sísmicas de alta frecuencia llamadas ondas Po y So, registradas por sismómetros de fondo oceánico alrededor de la meseta e instrumentos en islas cercanas. En condiciones típicas, estas ondas viajan a través de placas oceánicas y se dispersan repetidamente a través de estructuras en capas, lo que les permite viajar varios miles de kilómetros. Pero las ondas registradas cerca de la OJP se comportaron de manera inusual: las ondas Po se movieron eficientemente, mientras que las ondas So se debilitaron drásticamente. Esta pista llevó a los científicos a utilizar modelos de formas de onda sísmicas, que indicaron que la placa contiene estructuras en capas (laminación horizontal) intersectadas por enjambres de diques (intrusión vertical). La estratificación horizontal permite que algunas ondas viajen largas distancias, mientras que las intrusiones verticales interrumpen y debilitan a otras.

El equipo también encontró que tanto las ondas Po como las So viajaban significativamente más lento debajo de la meseta, una señal de que las rocas son más calientes, menos rígidas, fracturadas o químicamente diferentes del material del manto típico. Concluyeron que la estructura por sí sola no podía explicar las bajas velocidades, y proponen que el magma de una pluma termoquímica ascendió a través de la placa, creó los enjambres de diques y luego reaccionó con la roca del manto circundante, causando una modificación química conocida como refertilización. Esto ocurre cuando el magma restaura componentes químicos a la roca del manto que previamente los perdió durante la fusión parcial. El manto está compuesto principalmente de peridotita; cuando una parte se funde, algunos elementos se eliminan, y el magma posterior puede devolverlos, cambiando el contenido mineral y las propiedades físicas de la roca.

Los resultados sugieren que los eventos volcánicos masivos pueden hacer más que cubrir el fondo marino con lava: pueden fracturar una placa oceánica, formar extensas redes de diques y alterar la química de la placa.