CORRENTS DE CONVECCIÓ: DEFINICIÓ, ESTUDIS I RÈPLIQUES - GEOGRAFIA - 2025

Les corrents de convecció són el moviment continu que les plaques terrestres realitzen constantment. Encara que solen donar-se a gran escala, hi ha estudis que demostren que també n'hi ha a una escala menor.

El planeta terra està format per un nucli, el mantell i l'escorça terrestre. El mantell és la capa que podem trobar entre el nucli i l'escorça. La profunditat d'aquest varia, depenent del punt de l'planeta en el qual ens trobem, es pot estendre des d'una profunditat de 30 km respecte a la superfície, fins als 2.900 km.

Imatge via blog.educastur.es

El mantell es distingeix de l'nucli i l'escorça perquè té un comportament mecànic. Està format per un material viscós sòlid. Es troba en estat viscós causa de les altes pressions a què està sotmès.

Les temperatures de la capa poden oscil·lar entre els 600 ºC, fins a arribar als 3.500 ºC. Té temperatures més fredes com més proper aquest a la superfície i temperatures més elevades com més proper es trobi de el nucli.

Podem separar el mantell en dues parts, el superior i l'inferior. El mantell inferior conflueix des de la discontinuïtat de Mohorovičić fins a una profunditat d'uns 650 km.

Aquesta discontinuïtat, coneguda comunament per Floridura, se situa en una profunditat mitjana de 35 km, podent trobar-se tan sols 10 Km per sota de el fons dels oceans. El mantell inferior seria la part compresa entre els 650 km de profunditat, fins al límit amb el nucli intern de la planeta.

A causa de la diferència tèrmica existent entre el nucli i l'escorça terrestre, es produeixen corrents convectius al llarg de tot el mantell.

Corrents de convecció: origen de les hipòtesis

L'any 1915, una hipòtesi desenvolupada per Alfred Wegener, postulava el moviment de les masses continentals. Wegener deia que els continents es desplaçaven sobre el fons de l'oceà, encara que no sabia com demostrar-ho.

El 1929, Arthur Holmes, un geòleg britànic reconegut, va postular la hipòtesi que sota l'escorça terrestre podíem trobar un mantell de roca fosa, que provocava corrents de convecció de renta que tenien força per moure les plaques tectòniques i, per tant, els continents.

Malgrat que la teoria era coherent, no va ser acceptada fins als anys 60, que es va començar a desenvolupar les teories sobre tectònica de plaques.

En aquestes formulacions es mantenia que les plaques terrestres es desplaçaven a causa de les forces de convecció de la terra, provocant xocs, que són els encarregats de donar forma a la superfície de la terra.

Què són els corrents de convecció?

Els corrents de convecció són els corrents de materials que es produeixen en el mantell terrestre amb ajuda de la gravetat. Aquests corrents són les encarregades de desplaçar no només els continents, com postulava Wegener, sinó totes les plaques litosfèriques que es troben per sobre de la capa.

Aquests corrents són produïdes per diferències de temperatura i densitat. Ajudades per la gravetat fan que els materials més calents ascendeixin en direcció a la superfície, ja que són menys pesat.

Això vol dir per tant que els materials més freds són més densos i més pesats, de manera que descendeixen cap al nucli terrestre.

Com vam comentar abans, el mantell està format de materials sòlids, però es comporta com si fos un material viscós que es deforma i estira, el qual mou sense arribar a trencar-se. Es comporta d'aquesta manera a causa de les altes temperatures i la gran pressió a què estan sotmesos aquests materials.

A la zona propera a l'nucli terrestre, les temperatures poden arribar a assolir els 3.500ºC, i les roques que es troben en aquesta part de l'mantell poden arribar a fondre.

A l'fondre els materials sòlids perden densitat, de manera que es fan més lleugers i passen a ascendir cap a la superfície. La pressió dels materials sòlids que té per sobre, fa que aquests intentin baixar pel seu pes, permetent la sortida dels materials més calents cap a la superfície.

Aquests corrents de materials amb forma ascendent, se'ls coneix com plomes o plomalls tèrmics.

Els materials que arriben a la litosfera Podeu arribar a travessar, i això és el que forma la fragmentació dels continents.

La litosfera oceànica, té una temperatura molt inferior a la de la capa, de manera que grans trossos freds s'enfonsen en el mantell, originant corrents descendents. Aquests corrents descendents poden arribar a moure els trossos de litosfera oceànica freda, fins a la proximitat de l'nucli.

Aquests corrents produïdes, ja siguin ascendents o descendents, actuen com un corró, creant les cèl·lules de convecció, la qual cosa dóna lloc a explicar el moviment de les plaques tectòniques de l'escorça terrestre.

Critiques a aquestes teories

Nous estudis han modificat una mica la teoria de les cèl·lules de convecció. Si aquesta teoria fos certa, totes les plaques que conformen la superfície terrestre haurien de tenir una cèl·lula de convecció.

No obstant això, hi ha plaques que són tan grans, que una sola cèl·lula de convecció hauria de tenir un gran diàmetre i gran profunditat. Això produiria que alguna de les cèl·lules arribés fins a la profunditat de l'nucli.

Per aquestes últimes investigacions, s'ha arribat a la idea que existeixen dos sistemes convectius separats, sent aquesta és la raó per la qual la terra hagi mantingut la calor durant tant de temps.

Els estudis de les ones sísmiques han permès obtenir les dades de la temperatura interna de la terra i la realització d'un mapa de calor.

Aquestes dades obtinguts per l'activitat sísmica, donen suport a la teoria que hi ha la distinció de dos tipus de cèl·lules de convecció, unes més properes a l'escorça terrestre i altres més properes a l'nucli.

Aquests estudis, també suggereixen que els moviments de les plaques tectòniques no només es deuen a les cèl·lules de convecció, sinó que la força de la gravetat ajuda empenyent les parts més internes cap a la superfície.

Quan la placa és estirada per les forces de convecció, la força de la gravetat exerceix pressió sobre aquesta i acaben per trencar-se.

referències

1. Donen, Mckencie; Frank Ritcher (1997) Corrents de convecció en el mantell terrestre. Revista Investigació i ciència Nº4.
2. Archibald Geikie (1874) Geology.
3. JACKSON, Julia A. Glossary of geology. Glossary of Geology, by JA Jackson. Berlin: Springer.
4. DAVIS, John C.; SAMPSON, Robert J. Statistics and data analysis in geology.
5. DAVIS, George Herbert; REYNOLDS, Stephen J. Structural geology of rocks and regions. En Structural geology of rocks and regions. Wiley, 1996.
6. Suppé, John. Principles of structural geology. Prentice Hall, 1985.
7. BILLINGS, Marland P.Structural geology. Prentice-Hall, 1954.