El estudio publicado en Science se basa en un modelo tridimensional del oeste de América del Norte. Los investigadores simulan las interacciones entre la litosfera y el manto. Muestran que estas dos capas cooperan estrechamente para organizar la circulación del magma. Este enfoque nos explica en particular el funcionamiento del famoso sitio de Yellowstone.
Comparación entre una cámara magmática clásica y un sistema difuso de magma mush atravesando la litosfera.
Crédito: Imagen por el grupo de LIU Lijun
En el corazón de esta nueva descripción se encuentra el "magma mush". Se trata de una mezcla espesa, compuesta tanto de roca sólida como fundida. A diferencia de un líquido fluido, este material circula con dificultad. Su progresión requiere tensiones importantes, lo que explica la lentitud de los procesos en juego.
Los científicos sitúan el origen del magma en la astenosfera poco profunda. Esta capa dúctil alimenta gradualmente las regiones superiores. Una lenta corriente horizontal, calificada como viento del manto, transportaría la materia caliente hacia el este. Este desplazamiento juega un papel determinante en la alimentación de los sistemas volcánicos.
Cuando este flujo se encuentra con una litosfera más gruesa, se ve obligado a hundirse. Esta compresión desencadena una fusión por descompresión, generando magma. El fenómeno se acompaña de fuerzas mecánicas que deforman las rocas circundantes. Poco a poco, se forman caminos inclinados, facilitando el ascenso del magma.
Formación del sistema magmático de Yellowstone bajo el efecto de los movimientos del manto y las tensiones litosféricas.
Crédito: Imagen por el grupo de LIU Lijun
Este mecanismo influye directamente en la estructura de los sistemas volcánicos. Las tensiones combinadas abren vías a través de la corteza terrestre. El magma no se acumula inmediatamente en una única cámara. Más bien, se organiza en una red evolutiva, moldeada a lo largo de largos períodos.
Yellowstone ilustra particularmente bien este modelo. El sitio albergaría una vasta zona de magma mush que se extiende a través de la litosfera. Una bolsa más líquida, similar a las descripciones antiguas, solo aparecería temporalmente. Se formaría poco antes de una erupción, luego desaparecería rápidamente.
Estos trabajos ofrecen una visión unificada del funcionamiento de los supervolcanes. Relacionan los movimientos profundos del manto con los fenómenos observados en la superficie.