Discontinuidad de Mohorovičić
término en geografía: límite entre la corteza terrestre y el manto
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La discontinuidad de Mohorovičić (pronunciación en croata: [moxorôʋiːt͡ʃit͡ɕ]),[1] conocida comúnmente como Moho, es el límite entre la corteza terrestre (tanto oceánica como continental) y el manto. Se define por el cambio significativo en la velocidad de las ondas sísmicas al pasar a través de rocas de distinta densidad.[2]
1: corteza continental
2: corteza oceánica
3: manto superior
4: manto inferior
5: núcleo externo
6: núcleo interno
A: interfaz corteza-manto (discontinuidad de Mohorovičić, «Moho»)
B: interfaz núcleo-manto (discontinuidad de Gutenberg)
C: interfaz núcleo externo-interno (discontinuidad de Lehmann)
| Estructura de la Tierra | ||
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El Moho se encuentra casi por completo dentro de la litosfera.[3] Solo debajo de las dorsales mediooceánicas define el límite entre la litosfera y la astenosfera. La discontinuidad se encuentra entre 5 y 10 km por debajo del fondo oceánico, y de 20 a 90 km por debajo de la superficie en la corteza continental típica, con un promedio de 35 kilómetros (21,7 mi).[4]
Fue identificada por primera vez en 1909 por el pionero sismólogo croata Andrija Mohorovičić, de quien recibe el nombre, al observar que los sismogramas de terremotos de foco superficial tenían dos conjuntos de ondas P y ondas S: uno que seguía un camino directo cerca de la superficie y otro refractado por un medio de mayor velocidad.[5]
Naturaleza y sismología
El Moho marca la transición en la composición entre la corteza exterior rocosa de la Tierra y el manto más plástico. Inmediatamente por encima del Moho, las velocidades de las ondas sísmicas primarias (ondas P) son consistentes con las del basalto (6,7–7,2 km/s), mientras que por debajo son similares a las de la peridotita o dunita (7,6–8,6 km/s).[6] Este aumento de aproximadamente 1 km/s corresponde a un cambio distintivo en el material y es aceptado como el límite inferior de la corteza terrestre.[2]
Complejidad y estructura interna
Aunque tradicionalmente se ha descrito como una superficie abrupta, investigaciones más recientes han revelado que el Moho es una zona de transición más compleja. Estudios sísmicos de reflexión y xenolitos (fragmentos de roca del manto traídos a la superficie por erupciones volcánicas) indican que, lejos de los cratones continentales, la transición entre la corteza y el manto puede estar marcada por intrusiones basálticas y alcanzar un espesor de hasta 20 km.[7] Por lo tanto, el Moho sísmico (definido por el aumento de velocidad) puede no coincidir exactamente con el límite petrológico (cambio composicional) entre corteza y manto.[8]
La serpentinización de las rocas del manto por debajo de las dorsales mediooceánicas de expansión lenta también puede aumentar la profundidad del Moho, ya que este proceso reduce la velocidad de las ondas sísmicas.[9]
Las antiguas zonas del Moho están expuestas en la superficie en numerosas ofiolitas de todo el mundo,[10] proporcionando a los geólogos la oportunidad de estudiar directamente esta interfaz.
Historia
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El sismólogo croata Andrija Mohorovičić es reconocido como el descubridor y primer definidor del Moho.[11] En 1909, mientras examinaba datos de un terremoto local ocurrido el 8 de octubre cerca de Zagreb (con una magnitud estimada de 5.5 a 6.3), observó dos conjuntos distintos de ondas P y S propagándose desde el foco.[12]
Mohorovičić sabía que las ondas sísmicas viajan a velocidades proporcionales a la densidad del material que las transporta. Teorizó, por tanto, que el segundo conjunto de ondas solo podía ser causado por una transición brusca en la densidad de la corteza terrestre. Utilizando los datos de velocidad del terremoto (recopilados de 41 estaciones sismológicas en toda Europa), pudo calcular la profundidad del Moho en aproximadamente 54 km, un valor que fue respaldado por estudios sismológicos posteriores.[13]
El descubrimiento del Moho tuvo un papel fundamental en el desarrollo de la sismología moderna y en la comprensión de la estructura interna de la Tierra, demostrando que el planeta no es homogéneo sino que está compuesto por capas concéntricas de diferentes composiciones.[13]
Proyecto Mohole
A principios de la década de 1960, el Proyecto Mohole fue un ambicioso intento de perforar el Moho desde regiones oceánicas profundas, donde la discontinuidad es más somera.[14] Tras un éxito inicial en el establecimiento de la perforación en aguas profundas, el proyecto sufrió oposición política y científica, mala administración y sobrecostos, siendo cancelado en 1966.[15]
Exploración
Alcanzar la discontinuidad mediante perforación sigue siendo un objetivo científico importante. El pozo superprofundo de Kola, en la Unión Soviética, alcanzó en 1989 una profundidad de 12 262 metros (40 229,7 pies), el agujero más profundo del mundo, antes de abandonar el proyecto debido a temperaturas más altas de lo esperado (180 °C).[16][17]
El proyecto japonés Chikyū Hakken ("Earth Discovery") también tiene como objetivo explorar esta área con el barco de perforación Chikyū, construido para el Programa Integrado de Perforación Oceánica (IODP). En 2015-2016, la expedición 360 del IODP a bordo del JOIDES Resolution intentó perforar un pozo inicial en el Atlantis Bank, en el suroeste del Océano Índico, alcanzando una profundidad de 789 metros en roca dura, sin llegar al manto.[18][19]
El proyecto M2M (Moho to Mantle) del IODP continúa activo con el objetivo de recolectar las primeras muestras directas del manto terrestre.[17] También se ha propuesto el uso de una cápsula autopropulsada por radionúclidos que se funde en la roca, equipada con una aguja de tungsteno, para explorar el manto superior.[20]
Hallazgos recientes
En 2020, el análisis del terremoto de Petrinja (magnitud 6.2) proporcionó nuevos datos sobre la estructura del Moho en la región de los Dinarides y la cuenca panónica, confirmando la complejidad tectónica de la zona donde confluyen las placas de Adria y Europa.[12] Estos estudios continúan refinando nuestra comprensión de la variabilidad lateral y la naturaleza de esta discontinuidad fundamental.
