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Geofísica 21 min de lectura

LLSVP: gigantes ocultos en el límite entre el núcleo y el manto

Las LLSVP son vastas estructuras del tamaño de un continente en el límite entre el núcleo y el manto, reveladas por la tomografía sísmica. Qué podrían ser.

Ilustración de la convección del manto terrestre y del núcleo fundido

Tuzo y Jason: las manchas del tamaño de un continente en el interior de la Tierra

Desciende en línea recta 2.900 kilómetros a través del fondo del Atlántico Sur y llegarás al límite entre el núcleo y el manto, la interfaz más espectacular del interior del planeta. Sobre tu cabeza hay 2.900 kilómetros de roca silicatada sólida. Bajo tus pies, un océano de hierro fundido se agita alrededor de un núcleo interno sólido. Y justo aquí, extendido sobre el límite como una capucha caliente y perezosa, se encuentra uno de los dos objetos más grandes de nuestro planeta, que nadie ha visto jamás, solo oído.

Los sismólogos llevan cuarenta años escuchando estos objetos. Los llaman grandes provincias de baja velocidad de ondas de cizalla, o LLSVP por sus siglas en inglés. Juntas cubren algo así como entre una cuarta y una tercera parte de la superficie del límite entre el núcleo y el manto, y cada una es más ancha que un continente. Una se encuentra bajo África y se adentra bastante en los océanos Atlántico e Índico. La otra se encuentra bajo el Pacífico central. En 2011, el geólogo Kevin Burke les dio unos retroacrónimos: TUZO (The Unmoved Zone Of Earth’s deep mantle, es decir, «la zona inmóvil del manto profundo de la Tierra») para la pila africana, y JASON (Just As Stable ON the opposite meridian, es decir, «igual de estable en el meridiano opuesto») para la del Pacífico. Ambos nombres rinden homenaje a dos pioneros de las plumas del manto, J. Tuzo Wilson y W. Jason Morgan, y ambos encierran la tesis principal de Burke: que las pilas han permanecido en el mismo sitio durante cientos de millones de años.

Diagrama de la corteza, el manto, el núcleo externo líquido y el núcleo interno sólido de la Tierra.
El interior de la Tierra en sección transversal. La parte más profunda del manto, donde viven Tuzo y Jason, comienza a unos 2.900 km de profundidad (Crédito: USGS Volcano Hazards Program, dominio público).

Qué es una LLSVP

Una LLSVP es una región del tamaño de un continente situada en la parte más profunda del manto terrestre, asentada directamente sobre el límite entre el núcleo y el manto, a unos 2.900 km de profundidad, donde las ondas sísmicas de cizalla se ralentizan entre un 0,5 y un 3 % aproximadamente en comparación con el manto circundante. Una onda de cizalla es el tipo de onda sísmica que hace vibrar la roca lateralmente a medida que avanza; su velocidad depende de lo rígida y lo densa que sea la roca, así que cualquier ralentización significa que la roca está más caliente, tiene una química distinta, o ambas cosas. Se conocen dos LLSVP: Tuzo, bajo África, y Jason, bajo el Pacífico.

La ralentización es pequeña en términos porcentuales y enorme en sus implicaciones. Las ondas de cizalla que atraviesan el manto profundo se comportan como una linterna en el suelo de una cueva: no puedes ver las paredes directamente, pero puedes cartografiarlas por cómo se curva el haz. A finales de la década de 1980, los sismólogos habían curvado suficientes haces como para estar seguros de que la parte más profunda del manto no era la sopa caliente y uniforme que suponían los libros de texto. Había dos regiones antípodas donde la roca era sistemáticamente distinta de su entorno.

Cómo las encontramos: la tomografía de la década de 1980

La tomografía sísmica global es la técnica que usa miles de terremotos como focos, registra cómo llegan sus ondas a cientos de estaciones sismográficas e invierte los tiempos de recorrido para obtener una imagen tridimensional del interior de la Tierra. El método maduró a principios de la década de 1980 en manos de Adam Dziewonski, en Harvard, y Don L. Anderson, en Caltech. El artículo de Dziewonski de 1984 en el Journal of Geophysical Research, «Mapping the lower mantle: Determination of lateral heterogeneity in P velocity up to degree and order 6», fue el primero en resolver los dos dominios antípodas y ecuatoriales de baja velocidad de la base del manto. En una necrológica de Dziewonski publicada en Eos, Barbara Romanowicz y sus colegas señalaron que más tarde él prefería llamarlos «pilares de la Tierra», porque le disgustaba el torpe nombre de «LLSVP» que había adoptado su comunidad.

Durante las dos décadas posteriores al artículo de Dziewonski, estas estructuras quedaron al margen de la mayor parte de la investigación sobre el manto. El artículo de Burke, Steinberger, Torsvik y Smethurst publicado en 2008 en Earth and Planetary Science Letters las llevó al centro al precisar su forma.

Visualización del globo centrada en África con regiones resaltadas en rojo (LLSVP)
La LLSVP africana (Tuzo), dibujada sobre el límite entre el núcleo y el manto. La LLSVP del Pacífico (Jason) se encuentra en el lado opuesto del planeta (Crédito: Sanne Cottaar, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0).

La geometría de dos continentes en el fondo del mundo

Los cuatro autores superpusieron varios modelos tomográficos y trazaron el contorno de las regiones donde las ondas de cizalla se ralentizan al menos un 1 %. Tuzo y Jason surgieron como dos amplias cúpulas lobuladas cuyas huellas cubren juntas aproximadamente entre el 20 y el 30 % del límite entre el núcleo y el manto. Cada una mide varios miles de kilómetros de ancho en su base. Cada una se eleva cientos de kilómetros en el manto, por encima del núcleo.

Hasta dónde se elevan es una de las disputas más prolongadas de la sismología del interior profundo de la Tierra. Garnero, McNamara y Shim, en su revisión de 2016 en Nature Geoscience, se decantaron por «hasta unos 1.000 km» como cifra general. El estudio de Yuan y Li publicado en 2022 en Nature Geoscience halló que la LLSVP africana es aproximadamente 1.000 km más alta que la del Pacífico. Por otro lado, la modelización regional de formas de onda de Ni y sus colegas ya había situado antes la pila africana a una altura de hasta 1.500 km. Tuzo es alta (quizá mil kilómetros o más), Jason es más baja y más ancha, y sus límites no son planos. En la literatura aparecen cifras de entre 600 y 1.500 km, que dependen del modelo tomográfico y del umbral de anomalía de velocidad en que confíes.

Las dos pilas se encuentran casi exactamente en lados opuestos del planeta, ambas cerca del ecuador. Yaoling Niu, de la Universidad de Durham, señala en su artículo de 2018 que esta posición no es casual. Si imaginas dos masas pesadas sobre un sólido en rotación, el equilibrio estable consiste en que se sitúen sobre el ecuador y separadas 180 grados, de modo que su centro de masas común quede sobre el eje de giro.

Por qué llevan al menos 320 millones de años en el mismo sitio

La persistencia es el problema más difícil. Tuzo y Jason parecen haber permanecido estacionadas aproximadamente en su posición actual desde el Paleozoico, mientras los continentes situados encima se desplazaban decenas de miles de kilómetros.

El artículo publicado en 2014 en Proceedings of the National Academy of Sciences por Trond Torsvik, Rob van der Voo, Pavel Doubrovine, Kevin Burke y sus colegas del Centro de Evolución y Dinámica de la Tierra, en Oslo, expuso los argumentos. Reconstruyeron los lugares de erupción de todas las grandes provincias de basaltos de inundación y de todos los campos de kimberlitas de los últimos 320 millones de años, y devolvieron cada uno a su posición en el momento de la erupción mediante datos paleomagnéticos. Casi todos los lugares restaurados quedaron sobre el borde actual de Tuzo o de Jason. Después llevaron la reconstrucción hasta los 540 Ma, el comienzo del Cámbrico, y comprobaron que el patrón se mantenía dentro de la resolución de su marco de referencia. Así pues, los dos reservorios termoquímicos de la base del manto apenas se han movido, si es que lo han hecho, desde que comenzó la vida compleja.

«Desde que se formó el supercontinente Pangea, hace unos 320 millones de años», escribió el grupo de Torsvik en el resumen de su artículo de 2014, «las plumas que alimentaron las grandes provincias ígneas y las kimberlitas han procedido de los bordes de dos reservorios termoquímicos estables situados en el límite entre el núcleo y el manto».

¿De dónde vienen Tuzo y Jason? Dos ideas principales

La cuestión del origen sigue abierta, y los argumentos son afilados. Dos hipótesis dominan la literatura actual, y una tercera (la idea del impacto gigante de Theia) gana atención desde 2023.

  • Cementerios de corteza oceánica subducida (Niu 2018). Las pilas son los restos acumulados de corteza oceánica basáltica que ha subducido hacia el manto inferior a lo largo de miles de millones de años y se ha hundido hasta el fondo porque, a las presiones del manto inferior, el basalto de dorsal oceánica transformado es más denso que la peridotita circundante.
  • Contaminación primordial desde el núcleo (Deng, Miyazaki et al. 2025). Las pilas son el residuo cristalizado de un antiguo océano de magma basal alimentado continuamente por granos de óxido de magnesio y dióxido de silicio que se exsolvían del núcleo metálico en enfriamiento hace unos cuatro mil millones de años.

La hipótesis de la corteza subducida

El artículo de Yaoling Niu de 2018 en Geoscience Frontiers defendía la idea de unas pilas de antigua corteza oceánica subducida, lo que Niu, con cierto gusto macabro, llama un «cementerio permanente» de placas que murieron bajo las fosas y nunca volvieron a subir. El argumento se basa en la petrología. El basalto de dorsal oceánica, una vez subducido y transformado bajo las presiones y temperaturas del manto inferior, pasa a ser alrededor de un 2,3 % más denso que el manto peridotítico circundante. Una flotabilidad negativa de esa magnitud basta para vencer el empuje ascendente de la convección del manto. Las placas que llegan al límite entre el núcleo y el manto se quedan allí, se acumulan y, a lo largo de miles de millones de años, forman gruesas pilas basales. Las pilas actúan como mantas térmicas que atrapan el calor del núcleo y, en sus bordes, donde el contraste de temperatura es más acusado, generan las plumas del manto que alimentan el vulcanismo de superficie.

La idea de Niu no necesita nada exótico, solo una tectónica de placas normal funcionando durante cuatro mil millones de años. Donde tropieza es en la geoquímica. Los basaltos de isla oceánica que entran hoy en erupción sobre los bordes de Tuzo y Jason llevan firmas isotópicas (una relación 3He/4He elevada y proporciones características de plomo, neodimio y estroncio) que parecen más primordiales que recicladas. Mark Gleeson y sus colegas, que estudiaron los basaltos de las Galápagos en un artículo de 2021 en Geochemistry, Geophysics, Geosystems, encontraron en esas lavas «pocos o ningún dato» que respalden el modelo del cementerio de placas para la pila del Pacífico.

La hipótesis de la contaminación desde el núcleo

El 12 de septiembre de 2025, Jie Deng, de Princeton; Yoshinori Miyazaki, de Rutgers; Qian Yuan, de Texas A&M, y Zhixue Du, de la Academia China de Ciencias, publicaron en Nature Geoscience un artículo con el aparatoso título «Deep mantle heterogeneities formed through a basal magma ocean contaminated by core exsolution». El acrónimo que acuñaron (BECMO, por basal exsolution-contaminated magma ocean, es decir, «océano de magma basal contaminado por exsolución») no resulta más amable.

La Tierra primitiva atravesó fases de océano de magma, sobre todo tras los impactos gigantes y durante la formación del núcleo. A medida que el núcleo metálico se enfriaba y empezaba a cristalizar, óxidos ligeros (óxido de magnesio y dióxido de silicio) se exsolvieron del hierro líquido y ascendieron hacia el profundo océano de magma silicatado que había encima. Esos óxidos se disolvieron en el magma basal y alteraron su composición. Cuando después el océano de magma cristalizó desde abajo, produjo un residuo algo más denso que el resto del manto, pero enriquecido en silicio en lugar de en hierro. El grupo de Deng realizó simulaciones geodinámicas para demostrar que este residuo, arrastrado por miles de millones de años de convección del manto, se agruparía de forma natural en gruesas pilas por encima de las corrientes descendentes convergentes. Las imágenes se parecen, en una primera aproximación, a Tuzo y Jason.

«Son huellas dactilares de la historia más temprana de la Tierra», dijo Miyazaki en el comunicado de prensa de Rutgers que anunciaba el artículo. «Si logramos entender por qué existen, podremos entender cómo se formó nuestro planeta y por qué se volvió habitable». El modelo reproduce además las pequeñas y densas manchas de velocidad ultrabaja que se pegan al límite entre el núcleo y el manto dentro de las pilas y a su alrededor, algo que los modelos anteriores de océano de magma basal no lograban.

El artículo de 2025 no jubila la hipótesis de la corteza subducida. Pero sí cambia la conversación. Las pilas pudieron sembrarse en tiempos primordiales y recibir después aportes de placas subducidas durante cuatro mil millones de años, en cuyo caso tanto Niu como Deng tendrían parte de razón.

Hay una tercera opción todavía en juego: Qian Yuan y Mingming Li defendieron en Nature, en noviembre de 2023, que fragmentos de Theia, el impactador del tamaño de Marte que formó la Luna, se hundieron a través del manto primitivo y sobrevivieron como Tuzo y Jason. Ese artículo se basa en el supuesto de que la mitad inferior del manto no se fundió por completo durante el impacto gigante. Todavía no se han realizado pruebas geoquímicas independientes de esa predicción (si Tuzo y Jason llevan una firma isotópica propia de Theia, distinta tanto de la de la corteza subducida como de la del residuo primordial).

Interpretaciones anteriores: la pila termoquímica

Antes del BECMO y antes de la idea de Theia, el modelo de consenso para las LLSVP era el de la «pila termoquímica», una expresión que aparece en casi todas las revisiones desde que Edward Garnero y Allen McNamara la introdujeron en Science en 2008. El modelo de las pilas trata a Tuzo y Jason como material del manto químicamente distinto y más denso que la media, que se ha apilado en la base del manto y al que dan forma desde fuera las placas frías y descendentes de la tectónica de placas. La forma de las pilas la determina el lugar donde no están cayendo las placas.

La revisión de Allen McNamara de 2019 en Tectonophysics es el resumen de referencia. Las pilas, sostenía, tienen muy probablemente una composición distinta de la del manto circundante, son más densas en su base y son la fuente de las plumas que alimentan el vulcanismo de punto caliente. Lo que no podía decir, ni puede todavía, es de qué están hechas. La revisión de 2016 de Garnero, McNamara y Shim en Nature Geoscience hacía la misma confesión con las mismas salvedades. La existencia de las pilas, su exceso de densidad y su longevidad están razonablemente bien establecidos gracias a la sismología y a la reconstrucción paleomagnética. Su química, no.

La conexión con las plumas: por qué los volcanes saben dónde están las manchas

Toma los puntos calientes activos, las grandes provincias de basaltos de inundación y los campos de kimberlitas de los últimos 320 millones de años, y devuelve cada uno a su posición en el momento de la erupción. Más del 90 % quedan sobre los bordes de Tuzo o de Jason. Esa es la conclusión central de Burke y Torsvik (2004), afinada por Burke, Steinberger, Torsvik y Smethurst (2008) y confirmada de nuevo por Torsvik et al. (2014).

Las estrechas franjas donde la velocidad de las ondas de cizalla cae de forma más brusca en el límite entre el núcleo y el manto, los márgenes de las LLSVP, se denominan zonas generadoras de plumas. Las pilas están más calientes que el manto circundante (porque el núcleo está caliente y las pilas lo aíslan). En sus márgenes, donde el contraste de temperatura es más pronunciado, el manto se vuelve inestable y se desprende en estrechas plumas que ascienden los 2.900 km completos hasta la litosfera. Cuando la cabeza de una pluma llega bajo una placa, se funde; el resultado es una provincia de basaltos de inundación, una meseta oceánica o el rastro duradero de un punto caliente.

Hay ejemplos concretos que encajan con esta geometría. Hawái se sitúa sobre el borde occidental de Jason. Islandia suele asociarse al margen septentrional de Tuzo, aunque la relación exacta de la raíz de su pluma con la LLSVP africana sigue en debate. La Reunión, origen de los Traps del Decán, que entraron en erupción hace 66 millones de años en el límite Cretácico–Paleógeno, se encuentra sobre el flanco oriental de Tuzo. Las islas Canarias, incluida La Palma, que entró en erupción en septiembre de 2021, se sitúan sobre el borde noroccidental de Tuzo. Samoa se encuentra sobre el borde meridional de Jason y está encima de una de las mayores zonas de velocidad ultrabaja cartografiadas. Los Traps siberianos, que entraron en erupción hace 252 millones de años en el límite Pérmico–Triásico, se proyectan hacia abajo sobre la pequeña anomalía PERM, que varios autores interpretan como un brazo nororiental de Tuzo.

La conexión siberiana es la de más peso de las seis. Los Traps siberianos son la mayor provincia continental de basaltos de inundación expuesta de la Tierra, y su erupción coincidió con la peor extinción masiva del registro fósil. El evento de finales del Pérmico acabó con aproximadamente el 81 % de los géneros marinos y con la mayoría de las familias de vertebrados terrestres, la crisis biótica más grave del registro del Fanerozoico. Un artículo de 2023 publicado en Nature Communications por Li y sus colegas de la Universidad de Jilin halló pruebas electromagnéticas de una anomalía de alta conductividad en la zona de transición del manto bajo el cratón siberiano, situada casi directamente sobre la anomalía PERM. La interpretan como el resto en enfriamiento de la superpluma que alimentó los Traps siberianos: una pluma fósil sorprendida a mitad de su declive.

Los Traps del Decán, más pequeños pero aun así inmensos, entraron en erupción en pulsos durante los pocos cientos de miles de años que rodean el impacto del asteroide de Chicxulub. Un estudio de modelización de 2024 publicado en el Journal of Geophysical Research: Solid Earth por Ghosh y sus colegas vinculó esos pulsos a una pluma termoquímica que ascendía desde el flanco oriental de la LLSVP africana. Los dinosaurios no avianos murieron durante una crisis dominada por el impacto de Chicxulub, y el vulcanismo del Decán sigue siendo un factor importante, aunque debatido, del estrés ambiental en torno al límite. Si Ghosh y sus colegas tienen razón, la propia erupción del Decán se remonta a una pluma que ascendía desde el flanco oriental de Tuzo.

Vista de satélite de un lago azul circular entre tierras de cultivo
La meseta del Decán, en el oeste de la India, captada desde el espacio por el satélite Terra de la NASA. Las llanuras oscuras son basalto meteorizado de los Traps del Decán, una provincia de basaltos de inundación vinculada a la pluma de La Reunión y a menudo asociada al margen oriental de Tuzo. (Crédito: NASA Earth Observatory, imagen de Jesse Allen con datos ASTER, dominio público).

Las pequeñas manchas de los bordes: zonas de velocidad ultrabaja

Si amplías con alta resolución los márgenes de Tuzo y Jason, encuentras algo aún más extraño. En manchas aisladas de decenas de kilómetros de espesor y cientos de kilómetros de ancho, la ralentización de las ondas sísmicas ya no es un suave 3 %. Llega hasta el 50 % en las ondas de cizalla y ronda el 10 % en las ondas de compresión. Son las zonas de velocidad ultrabaja, o ULVZ por sus siglas en inglés. Se agrupan en los bordes de las LLSVP como los flecos de una alfombra.

La mayor ULVZ conocida se encuentra bajo el punto caliente de Hawái. Mide aproximadamente 1.000 km de ancho y 20 km de alto, y sus velocidades de onda de cizalla muy bajas sugieren algo cercano a un fundido parcial o un material extremadamente rico en hierro. Una segunda mega-ULVZ se encuentra bajo Samoa, de unos 800 por 250 kilómetros en planta y con una reducción de la velocidad de cizalla de alrededor del 45 %. Maxim Ballmer, Sanne Cottaar y sus colegas han propuesto que estas mega-ULVZ podrían ser los anclajes profundos de plumas que atraviesan todo el manto, y marcar el punto exacto del límite entre el núcleo y el manto donde terminan las raíces de un punto caliente.

Trabajos recientes con redes sísmicas han empezado a cartografiar ULVZ en regiones que antes eran zonas oscuras. Un artículo de 2024 publicado en el Journal of Geophysical Research: Solid Earth por Agboola y sus colegas utilizó el apilamiento de ondas PcP con doble red, aprovechando la expansión de nuevas estaciones de banda ancha al sur de los 30° S aproximadamente, para obtener imágenes de la estructura de las ULVZ bajo el hemisferio sur, incluido el sur del océano Índico. Encontraron una estructura de ULVZ irregular y variable incluso lejos de los bordes de las LLSVP, lo que complica la imagen ordenada de las ULVZ como adornos en los flecos y sugiere que pueden formarse por múltiples procesos. Maureen Long y Jonathan Wolf, en un artículo de 2023 en Geochemistry, Geophysics, Geosystems, cartografiaron dos ULVZ no detectadas hasta entonces al sureste de Hawái y demostraron que la anisotropía sísmica y el material de las ULVZ coinciden en el borde de la LLSVP del Pacífico, lo que sugiere que allí el manto profundo fluye en una dirección medible.

Sigue sin resolverse si las ULVZ son bolsas de fundido parcial, acumulaciones densas de óxidos ricos en hierro que quedaron de un océano de magma o pilas de antiguas formaciones de hierro bandeado subducidas. El artículo de Deng de 2025 sugiere que diapiros de óxido exsuelto del núcleo podrían explicar al menos algunas de ellas, lo que convertiría a las ULVZ en la consecuencia más directamente observable de un núcleo que tiene fugas.

Fuentes de lava incandescente y humo se elevan desde un cráter volcánico activo.
Vista aérea de la erupción en la cumbre del Kīlauea, diciembre de 2020. El punto caliente de Hawái se sitúa sobre el borde occidental de Jason y sobre una de las mayores zonas de velocidad ultrabaja conocidas (Crédito: USGS Hawaiian Volcano Observatory, foto de M. Patrick, dominio público).

Lo que todavía no sabemos

Pese a todos los avances, la química básica de Tuzo y Jason sigue siendo una hipótesis. La cuestión de la densidad aún no está zanjada. La tomografía de mareas de Lau y sus colegas infirió que los dos tercios inferiores de las LLSVP podrían ser alrededor de un 0,5 % más densos que el manto circundante, aunque ese exceso de masa podría concentrarse muy cerca de la base. El trabajo de Koelemeijer, Deuss y Ritsema con modos de Stoneley halló la tendencia opuesta para las estructuras en su conjunto: sus datos se ajustaban mejor a una densidad global de las LLSVP más baja, sin descartar una capa basal delgada y más densa. En otras palabras, hasta el signo de su flotabilidad neta sigue dependiendo del modelo. Tienen bordes nítidos, donde la velocidad de las ondas de cizalla cambia varios puntos porcentuales en unas pocas decenas de kilómetros: demasiado nítidos para ser puramente térmicos, casi con toda seguridad composicionales. Son estables en la escala temporal de 320 millones de años de los basaltos de inundación reconstruidos y parecen estables en la escala de 540 millones de años de la reconstrucción completa del Fanerozoico de Torsvik. Nada de eso nos dice, de forma definitiva, de qué están hechas.

Quedan varias preguntas abiertas. ¿Tienen las pilas una flotabilidad neta positiva (calientes pero composicionalmente distintas, elevadas por su temperatura) o son netamente densas (químicamente más pesadas, y mantienen su posición pese a estar calientes)? Distintos estudios de modos normales dan respuestas distintas. ¿Son sus bordes tan nítidos como sugiere la sismología, o la nitidez es un artefacto de cómo la tomografía maneja los gradientes laterales rápidos? ¿Son realmente estables en escalas de miles de millones de años, o se desplazan despacio y solo parecen estables porque nuestra resolución hacia atrás en el tiempo profundo es pobre? Un artículo de modelización de 2017 publicado en Nature por Flament, Williams y sus colegas sostenía que las anomalías «de tipo Perm» pueden nacer, migrar a un centímetro por año y reabsorberse. Así que la quietud absoluta quizá sea una historia que nos hemos contado a nosotros mismos.

Una de las nuevas sondas más prometedoras es mineralógica. Los diamantes superprofundos, gemas raras que cristalizan entre unos 300 y 1.000 km de profundidad y llegan a la superficie como inclusiones en chimeneas de kimberlita, llevan encerrados en su interior diminutos fragmentos de minerales del manto inferior: ferropericlasa, bridgmanita, perovskita de CaSiO₃, ringwoodita. Como han defendido Fabrizio Nestola y sus colegas en Communications Chemistry y en otros lugares, estas inclusiones son muestras directas de material del manto procedentes de profundidades normalmente inaccesibles. Los lugares de erupción de las kimberlitas se agrupan en los bordes de las LLSVP, lo que significa que los diamantes que transportan pueden ser las muestras físicas más cercanas que la humanidad tendrá jamás de la roca que rodea a Tuzo y Jason. La química de sus inclusiones, en especial el contenido de hierro y oxígeno, es exactamente lo que necesitamos para comprobar si las pilas son corteza oceánica subducida, residuo primordial o ambas cosas.

Por qué esto importa en la superficie

La razón para interesarse por dos estructuras situadas a 2.900 km bajo tus pies es que parecen elegir dónde ocurren las mayores catástrofes volcánicas de la Tierra. Los basaltos de inundación de la escala de los Traps siberianos o los Traps del Decán no son sucesos frecuentes (quizá una docena en los últimos 300 millones de años), y al menos tres de ellos coinciden estrechamente con extinciones masivas. Los Traps siberianos, hace 252 Ma, marcan la peor extinción del registro fósil. La Provincia Magmática del Atlántico Central, hace 201 Ma, marca la extinción de finales del Triásico. Los Traps del Decán, hace 66 Ma, se solaparon con la extinción de finales del Cretácico que acabó con los dinosaurios no avianos.

Si Torsvik y Burke tienen razón, cada una de esas provincias fue alimentada por una pluma que ascendió desde el borde de Tuzo o de Jason. La cadena pasa por las plumas, no sale directamente de las pilas. Lo que mata a las especies, a lo largo de miles a millones de años, son la lava y los gases volcánicos en la superficie. Las pilas solo están al comienzo de la cadena, generando las plumas que alimentan las erupciones. Son el patrón de fondo, largo y lento, que subyace a las catástrofes.

Esa es también la razón de que el artículo de Deng de septiembre de 2025 atrajera tanta atención de la prensa. El grupo de Princeton y Rutgers va más allá de rastrear las semillas de las LLSVP hasta hace unos cuatro mil millones de años. Sostienen que la química del material exsuelto del núcleo en enfriamiento pudo hacer que la Tierra primitiva fuera singularmente habitable, al influir en la convección del núcleo, en la generación del campo magnético y en el aporte de elementos ligeros a los reservorios del manto profundo que más tarde alimentaron el vulcanismo de plumas temprano. La cadena de razonamientos es larga y la mayoría de sus eslabones todavía se están poniendo a prueba. Que los investigadores estén dispuestos siquiera a trazarla es una medida de lo centrales que se han vuelto las LLSVP en casi todas las historias sobre cómo este planeta llegó a ser como es.

Imagen de satélite de la erupción de Cumbre Vieja y la colada de lava, La Palma
La erupción de 2021 de Cumbre Vieja, en La Palma (islas Canarias), vista por el Landsat 8. El punto caliente de Canarias se sitúa sobre el borde noroccidental de Tuzo (Crédito: NASA Earth Observatory, imagen de Lauren Dauphin con datos Landsat del USGS, dominio público).

Un continente, pero no del todo

Resulta tentador llamar a Tuzo y Jason «continentes en el fondo del mundo». La comparación tiene cierto mérito: tienen escala continental, son químicamente distintas de la roca que las rodea y han permanecido aproximadamente en el mismo lugar durante cientos de millones de años. La metáfora se rompe donde cabría esperar. No son placas rígidas y no se mueven como una unidad. Fluyen en escalas de tiempo geológicas, como fluye toda la roca del manto, pero fluyen más despacio que la roca que las rodea y permanecen aproximadamente en el mismo sitio mientras los continentes situados encima migran decenas de miles de kilómetros. Además, casi con toda seguridad, están mucho más calientes que los continentes (quizá entre 200 y 300 K por encima de la temperatura ambiente del manto inferior), y ese exceso de calor es una de las razones de que sus márgenes sean tan buenos lanzando plumas.

Dos estructuras del tamaño de continentes, en lados opuestos del planeta, generan entre las dos las plumas que han impulsado algunos de los mayores episodios volcánicos de la historia de la Tierra. Lo que parecía una mancha difusa en el modelo tomográfico de Dziewonski de 1984 es hoy un rasgo de la Tierra profunda que tiene nombre y una historia de origen en disputa. Tres cosas deberían afinar la imagen durante la próxima década: redes sísmicas de banda ancha más densas en el hemisferio sur y en los océanos, donde la cobertura de estaciones sigue siendo escasa; nuevas inclusiones en diamantes superprofundos procedentes de campos de kimberlitas situados sobre los márgenes de las pilas; y experimentos de física de minerales a presiones más cercanas a las del propio límite entre el núcleo y el manto.

Hasta entonces, seguirán donde han estado durante al menos 320 millones de años, 2.900 kilómetros por debajo de nosotros, como la fuente profunda de las plumas que construyeron los Traps del Decán y los Traps siberianos.

Fuentes (20 entradas)
  1. Burke, K., Steinberger, B., Torsvik, T. H., & Smethurst, M. A. (2008). Plume generation zones at the margins of large low shear velocity provinces on the core–mantle boundary. Earth and Planetary Science Letters, 265(1–2), 49–60.
  2. Burke, K. (2011). Hotspots of the Americas: identifying igneous provinces formed by plumes from the core–mantle boundary. American Geophysical Union Fall Meeting Abstracts, T51H-2463.
  3. Torsvik, T. H., van der Voo, R., Doubrovine, P. V., Burke, K., Steinberger, B., Ashwal, L. D., Trønnes, R. G., Webb, S. J., & Bull, A. L. (2014). Deep mantle structure as a reference frame for movements in and on the Earth. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(24), 8735–8740.
  4. Niu, Y. (2018). Origin of the LLSVPs at the base of the mantle is a consequence of plate tectonics — A petrological and geochemical perspective. Geoscience Frontiers, 9(5), 1265–1278.
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