Científicos investigan si la corteza terrestre se está abriendo debajo de los Apeninos en Italia

Bajo la extensa cadena de los Apeninos, la corteza terrestre atraviesa una transformación que ayuda a resolver una contradicción geológica de larga data. En un mismo sistema montañoso, el suelo se estira en algunas áreas, se comprime en otras, gana altura en ciertos sectores y desciende en otros.

Un grupo de investigadores plantea en un nuevo estudio publicado en Nature, que el patrón responde a la separación progresiva de la corteza inferior y de una parte de la litosfera, un proceso que avanza hacia el mar Adriático como el cierre o la apertura de una cremallera.

La propuesta pone el foco en la delaminación, un mecanismo que describe la ruptura entre las capas superiores de la corteza y materiales más densos situados por debajo.

Cuando esa porción profunda pierde su unión con el resto de la estructura, desciende hacia el manto terrestre. La capa que queda sobre ella responde a un cambio de fuerzas: puede elevarse, extenderse o modificar su comportamiento frente a la tensión tectónica.

El hallazgo adquiere relevancia porque la cordillera italiana reúne señales que parecían difíciles de reconciliar dentro de una sola explicación. Los datos de sismos, desplazamientos del terreno y estructura interna del planeta muestran que dos movimientos opuestos coexisten a lo largo de la cadena. La novedad del modelo consiste en situar el origen de esa aparente paradoja en una zona profunda y móvil, en vez de atribuirla únicamente a las fuerzas que actúan sobre los límites de las placas tectónicas.

Los Apeninos recorren cerca de 1.200 kilómetros de norte a sur por la península de Italia. Su formación se vinculó con el choque y la reorganización de placas, que plegaron, apilaron y engrosaron la corteza durante millones de años. Sin embargo, el paisaje actual no responde a una compresión uniforme. La vertiente orientada al Adriático conserva signos de empuje, mientras que otras franjas de la cordillera registran una apertura horizontal.

Durante mucho tiempo, los geólogos explicaron esa combinación mediante el retroceso de una placa que se hunde bajo otra. A medida que ese bloque profundo se aleja de la zona de colisión, tira de la corteza situada detrás del frente montañoso. Ese tirón favoreció la apertura de la cuenca del Tirreno, al oeste de la cordillera, al mismo tiempo que persistía la compresión en el sector oriental.

Entre hace 10 y 2 millones de años, ese modelo describió buena parte de la evolución regional. En los Apeninos centrales, unos 100 kilómetros de acortamiento de la corteza encontraron un equivalente aproximado en la extensión de la zona tirrénica. La relación entre ambos procesos parecía directa: un sistema de subducción modificaba el territorio en sentidos contrarios según la distancia respecto del frente de montaña.

Pero el panorama cambió hace cerca de 2 millones de años. La apertura principal asociada con el mar Tirreno perdió fuerza, y el acortamiento en el frente apenínico también se redujo de modo marcado. Aun así, la deformación no desapareció. El estiramiento y la compresión continuaron, aunque su distribución geográfica ya no encajaba por completo con el antiguo mecanismo de retroceso de la placa.

Ese desajuste llevó a los especialistas a buscar una explicación dentro de la propia litosfera, la envoltura rígida exterior del planeta que incluye la corteza y la parte superior del manto. El nuevo trabajo sostiene que el sistema no dejó de deformarse cuando la apertura del trasarco tirrénico perdió impulso. En cambio, el foco de la actividad tectónica se trasladó hacia una franja interna que avanza lentamente bajo la cadena montañosa.

Una doble señal bajo la cordillera marca el frente de desprendimiento

El equipo liderado por Stefano Tavani, de la Universidad de Florencia, reunió información de varias escalas para ubicar ese frente. Analizó registros sísmicos acumulados durante décadas, mediciones de posicionamiento satelital, observaciones de radar y mapas de la discontinuidad de Mohorovičić, conocida como Moho. Esa frontera separa la corteza del manto y permite reconstruir cambios en el espesor y la disposición de las capas internas.

A lo largo de más de 500 kilómetros de la cordillera, los científicos detectaron una configuración singular. La Moho situada bajo la vertiente tirrénica se superpone con la Moho presente bajo el lado adriático. El resultado se asemeja a una doble corteza en profundidad. Para los autores, esa geometría indica el lugar donde la corteza inferior comienza a desprenderse del conjunto.

La imagen puede compararse con una cinta adhesiva que se despega de una superficie. El punto exacto en que el material deja de estar unido constituye una bisagra. En los Apeninos, esa bisagra no permanece fija. Avanza de forma lateral bajo Italia y divide dos dominios con comportamientos distintos: detrás de ella domina la extensión; por delante, la compresión conserva mayor peso.

Los terremotos respaldan esa interpretación. Los mecanismos focales, que permiten inferir de qué modo se rompió una falla durante un sismo, muestran rupturas asociadas con el estiramiento detrás y por encima del frente. Del otro lado, predominan señales compatibles con la compresión. La distribución de esos eventos no aparece dispersa al azar: se concentra alrededor de la estructura profunda que el estudio identifica como una bisagra de delaminación.

Las mediciones del Sistema de Posicionamiento Global también reflejan ese contraste. En distintos tramos de la cordillera, el terreno registra una extensión cercana a 4 milímetros por año.

Hacia el borde externo, una contracción de unos 2 milímetros por año compensa parte de ese desplazamiento. Los investigadores describen la respuesta como una dinámica de acordeón: la cadena se alarga en su interior y se acorta en su frente.

“El sistema Apeninos-Mar Tirreno nos permite investigar la sismotectónica en regiones acopladas de cinturón de cabalgamiento y trasarco, impulsadas por el retroceso de la subducción, la colisión continental y la delaminación cortical”, describieron los autores.

El término sismotectónica alude al vínculo entre la actividad sísmica y las estructuras que deforman la corteza. En este caso, la importancia del trabajo radica en que relaciona los sismos actuales con un proceso profundo que modifica la arquitectura de la litosfera. La investigación no presenta a los terremotos como una consecuencia aislada de fallas superficiales, sino como parte de una reorganización geodinámica de mayor escala.

La extensión activa tampoco permanece en el mismo lugar que ocupó durante la apertura más intensa del Tirreno. Desde el Mioceno tardío, su posición avanzó hacia el antepaís, la zona menos deformada que se sitúa delante de una cadena de montañas. Tras el declive de la cuenca de trasarco, la actividad se ubicó a decenas de kilómetros del frente de cabalgamiento, donde bloques de roca se montan unos sobre otros por efecto de la compresión.

El desprendimiento profundo redistribuye las fuerzas que deforman Italia

Según el modelo, el material que permanece delante de la bisagra aún conserva su unión con la placa que desciende hacia el manto. Esa conexión ejerce una tracción hacia abajo y favorece la compresión y el hundimiento del terreno. Cuando el frente de delaminación alcanza una zona, la corteza inferior y el manto litosférico pierden ese vínculo y se separan de las capas superiores.

La liberación de esa fuerza permite que la porción restante de la corteza cambie de forma. Puede recuperar altura y extenderse, mientras materiales menos densos del manto ocupan el espacio dejado por la capa que desciende. Por eso el estudio asocia la elevación y el estiramiento a los sectores situados detrás de la bisagra, y vincula la subsidencia y el acortamiento con las áreas que aún se encuentran delante de ella.

“Integrando datos geodésicos, sísmicos y geológicos, demostramos que la delaminación de la corteza inferior es actualmente el principal motor geodinámico de la tectónica y la sismicidad de los Apeninos, que se propaga mediante una bisagra continua; un marco flexural elástico ancla la extensión cortical, la contracción y los movimientos verticales a corto plazo alrededor de la bisagra migratoria”, agregaron.

El concepto de marco flexural elástico refiere a la capacidad de la litosfera para curvarse frente a cargas y cambios de fuerza, de forma comparable a una placa rígida que se arquea sin romperse de inmediato. Dentro de la hipótesis, esa flexión ordena los movimientos verticales y horizontales que los instrumentos registran en la superficie. Así, la corteza no responde de igual manera en toda la península: su reacción depende de la cercanía a la bisagra y de si las capas inferiores aún permanecen acopladas.

La investigación evita presentar el modelo como una descripción definitiva de todas las estructuras bajo los Apeninos. La geometría de las placas y del manto contiene detalles que requieren simulaciones más complejas. La Tierra profunda no funciona como un bloque homogéneo: combina rocas de densidades distintas, temperaturas elevadas, deformaciones lentas y contactos que cambian a lo largo de millones de años.

Aun con esas limitaciones, la coincidencia entre la doble señal de la Moho, los mecanismos de los terremotos y las velocidades medidas por GPS ofrece una base empírica para la hipótesis. El aporte central consiste en documentar una bisagra de delaminación migratoria con precisión geodésica, una oportunidad poco frecuente para observar cómo una porción de litosfera se desacopla y altera el relieve, la deformación y la sismicidad contemporáneas.

Los autores proponen que el caso italiano puede servir de referencia para otros sistemas de subducción maduros donde el retroceso de las placas perdió intensidad. En esos escenarios, el fin de la apertura del arco posterior no implica el cese de la actividad tectónica. La deformación puede trasladarse a una zona de desacoplamiento interna que conserva su movilidad y concentra tensiones.