Panthalassa , también conocido como océano panthalásico u océano panthalassano (del griego πᾶν "todo" y θάλασσα "mar"), [1] fue el vasto superocéano que abarcaba el planeta Tierra y rodeaba al supercontinente Pangea , el último de una serie de supercontinentes en la historia de la Tierra. Durante la transición Paleozoico - Mesozoico ( c. 250 Ma ), el océano ocupaba casi el 70% de la superficie de la Tierra, y el supercontinente Pangea ocupaba menos de la mitad. El fondo oceánico original y antiguo ahora ha desaparecido por completo debido a la subducción continua a lo largo de los márgenes continentales en su circunferencia. [2] Panthalassa también se conoce como Paleo-Pacífico ("viejo Pacífico") o Proto-Pacífico porque el océano Pacífico es una continuación directa de Panthalassa.
El supercontinente Rodinia comenzó a fragmentarse hace 870–845 Ma , probablemente como consecuencia de una superpluma causada por avalanchas de placas del manto a lo largo de los márgenes del supercontinente. En un segundo episodio , hace unos 750 Ma, la mitad occidental de Rodinia comenzó a fragmentarse: el Kalahari occidental y el sur de China se separaron de los márgenes occidentales de Laurentia ; y hacia 720 Ma , Australia y la Antártida oriental también se habían separado. [3] En el Jurásico Temprano, la placa del Pacífico se abrió a partir de una triple unión entre las placas panthalásicas Farallon , Phoenix e Izanagi . Panthalassa se puede reconstruir basándose en lineaciones magnéticas y zonas de fractura preservadas en el Pacífico occidental. [4]
En la región occidental de Laurentia (América del Norte), un episodio tectónico que precedió a esta ruptura produjo fallas que albergaron grandes cuencas sedimentarias en la región occidental de Laurentia. El océano global de Mirovia , un océano que rodeaba a Rodinia, comenzó a encogerse a medida que el océano Panafricano y Panthalassa se expandían. [ cita requerida ]
Entre 650 y 550 millones de años atrás, comenzó a formarse otro supercontinente: Pannotia , que tenía forma de "V". Dentro de la "V" se encontraba Panthalassa, fuera de la "V" se encontraban el océano Panafricano y restos del océano Mirovia. [ cita requerida ]
La mayoría de las placas oceánicas que formaban el fondo oceánico de Panthalassa han sido subducidas, por lo que las reconstrucciones tradicionales de tectónica de placas basadas en anomalías magnéticas solo se pueden utilizar para restos del Cretácico y posteriores. Sin embargo, los antiguos márgenes del océano contienen terrenos alóctonos con arcos volcánicos intrapantalásicos del Triásico y Jurásico preservados, incluidos Kolyma-Omolon (noreste de Asia), Anadyr-Koryak (este de Asia), Oku-Niikappu (Japón) y Wrangellia y Stikinia (oeste de América del Norte). Además, se está utilizando la tomografía sísmica para identificar losas subducidas en el manto a partir de las cuales se puede derivar la ubicación de antiguas zonas de subducción pantalásicas. Una serie de tales zonas de subducción, llamadas Telkhinia, define dos océanos o sistemas de placas oceánicas separados: los océanos Ponto y Thalassa. [5] Los océanos marginales o placas oceánicas nombradas incluyen (en el sentido de las agujas del reloj) Mongol-Ojotsk (ahora una sutura entre Mongolia y el mar de Ojotsk), Oimyakon (entre el cratón asiático y Kolyma-Omolon), Slide Mountain Ocean (Columbia Británica), [6] y Mezcalera (oeste de México).
El margen occidental (coordenadas modernas) de Laurentia se originó durante la ruptura neoproterozoica de Rodinia. La Cordillera de América del Norte es un orógeno de acreción , que creció por la adición progresiva de terrenos alóctonos a lo largo de este margen desde el Paleozoico tardío. El vulcanismo de arco posterior del Devónico revela cómo este margen pantalásico oriental se desarrolló hasta convertirse en el margen activo que todavía es a mediados del Paleozoico. La mayoría de los fragmentos continentales , arcos volcánicos y cuencas oceánicas agregados a Laurentia de esta manera contenían faunas de afinidad tetiana o asiática. Terrenos similares agregados a la Laurentia del norte, en contraste, tienen afinidades con Baltica, Siberia y las Caledonias del norte . Estos últimos terrenos probablemente fueron acrecionados a lo largo del margen oriental de Panthalassa por un sistema de subducción de estilo Caribe - Escocia . [7]
La evolución del límite Panthalassa-Tetis es poco conocida porque se conserva poca corteza oceánica: tanto el fondo del océano Izanagi como el del océano Pacífico conjugado están subducidos y la dorsal oceánica que los separaba probablemente se subdujo hace unos 60-55 Ma . Hoy, la región está dominada por la colisión de la placa australiana con una red compleja de límites de placas en el sudeste asiático, incluido el bloque de Sundaland . La expansión a lo largo de la dorsal del Pacífico-Fénix terminó hace 83 Ma en la fosa de Osbourn en la fosa Tonga - Kermadec . [4]
Durante el Pérmico, se formaron atolones cerca del Ecuador en los montes submarinos del Pantalásico medio. A medida que el Panthalassa se subducía a lo largo de su margen occidental durante el Triásico y el Jurásico temprano, esos montes submarinos y paleoatolones se fueron acumulando como bloques y fragmentos de piedra caliza alóctona a lo largo del margen asiático. [8] Uno de esos complejos de atolones migratorios forma ahora un cuerpo de piedra caliza de dos kilómetros de largo (1,2 millas) y de 100 a 150 metros de ancho (330–490 pies) en el centro de Kyushu , al suroeste de Japón. [9]
Los foraminíferos fusulinas , un orden ahora extinto de organismos unicelulares, se diversificaron ampliamente y desarrollaron gigantismo (el género Eopolydiexodina , por ejemplo, alcanzó hasta 16 cm (6,3 pulgadas) de tamaño) y sofisticación estructural, incluidas relaciones simbióticas con algas fotosintéticas, durante el Carbonífero tardío y el Pérmico, [10] en lo que se conoce como el Evento de Biodiversificación del Carbonífero-Pérmico Temprano . [11] Sin embargo, el evento de extinción masiva del Capitaniano c. 260 Ma puso fin a ese desarrollo, y solo los taxones enanos persistieron a lo largo del Pérmico hasta la extinción final de los fusulinas en la Gran Mortandad c. 252 Ma . Los fusulinas pérmicos también desarrollaron un provincialismo notable por el cual los fusulinas pueden agruparse en seis dominios. [12] Debido al gran tamaño de Panthalassa, cien millones de años podrían separar la acreción de diferentes grupos de fusulinas. Suponiendo una tasa mínima de acreción de 3 centímetros por año (1,2 pulgadas/año), las cadenas de montes submarinos en las que evolucionaron esos grupos estarían separadas por al menos 3.000 km (1.900 millas). Esos grupos aparentemente evolucionaron en entornos completamente diferentes. [13]
Una caída significativa del nivel del mar al final del Pérmico condujo a la extinción masiva del final del Capitaniano . La causa de la extinción es discutida, pero un candidato probable es un episodio de enfriamiento global, que transformó una gran cantidad de agua de mar en hielo continental. [14]
Los montes submarinos acrecionados en el este de Australia como partes del orógeno de Nueva Inglaterra revelan la historia de punto caliente de Panthalassa. [15] Desde el Devónico tardío hasta el Carbonífero, Gondwana y Panthalassa convergieron a lo largo del margen oriental de Australia a lo largo de un sistema de subducción inclinado hacia el oeste, que produjo (de oeste a este) un arco magmático, una cuenca de antearco y una cuña de acreción. La subducción cesó a lo largo de ese margen en el Carbonífero tardío y saltó hacia el este. Desde el Carbonífero tardío hasta el Pérmico temprano, el orógeno de Nueva Inglaterra estuvo dominado por un entorno extensional relacionado con una transición de subducción a deslizamiento de rumbo. La subducción se reinició en el Pérmico y las rocas graníticas del Batolito de Nueva Inglaterra fueron producidas por un arco magmático, lo que indica la presencia de un margen de placa activo a lo largo de la mayor parte del orógeno . Restos del Pérmico al Cretácico del margen convergente, preservados como fragmentos en Zealandia ( Nueva Zelanda , Nueva Caledonia y la Elevación de Lord Howe ), se desprendieron de Australia durante la ruptura del Cretácico Superior al Terciario Inferior de Gondwana oriental y la apertura del Mar de Tasmania . [16]
La placa de unión cretácica , situada al norte de Australia, separó el este de Tetis de Panthalassa. [17]
El Panthalassa era un océano de tamaño hemisférico, mucho más grande que el Pacífico moderno. Se podría esperar que su gran tamaño diera lugar a patrones de circulación de corrientes oceánicas relativamente simples, como un solo giro en cada hemisferio y un océano mayoritariamente estancado y estratificado. Sin embargo, los estudios de modelado sugieren que existía un gradiente de temperatura superficial del mar (TSM) este-oeste en el que el agua más fría era llevada a la superficie por surgencias en el este, mientras que el agua más cálida se extendía hacia el oeste hasta el océano Tetis. Los giros subtropicales dominaban el patrón de circulación. Los dos cinturones hemisféricos estaban separados por la ondulada Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). [18]
En el norte de Panthalassa, había vientos del oeste en latitudes medias al norte de 60°N y vientos del este entre 60°N y el Ecuador. La circulación atmosférica al norte de 30°N está asociada con el Anticiclón del Norte de Panthalassa, que creó la convergencia de Ekman entre 15°N y 50°N y la divergencia de Ekman entre 5°N y 10°N. Se desarrolló un patrón que resultó en el transporte de Sverdrup que se dirigió hacia el norte en las regiones de divergencia y hacia el sur en las regiones de convergencia. Las corrientes limítrofes occidentales dieron lugar a un giro anticiclónico subtropical del Norte de Panthalassa en latitudes medias y una circulación anticiclónica meridional centrada en 20°N. [18]
En la zona tropical del norte de Panthalassa, los vientos alisios crearon corrientes hacia el oeste, mientras que los vientos del oeste en latitudes más altas crearon corrientes hacia el ecuador. En consecuencia, los vientos alisios alejaron el agua de Gondwana hacia Laurasia en la corriente ecuatorial del norte de Panthalassa. Cuando se alcanzaron los márgenes occidentales de Panthalassa, las intensas corrientes limítrofes occidentales formaron la corriente de Laurasia oriental. En latitudes medias, la corriente del norte de Panthalassa llevó el agua de regreso al este, donde una débil corriente del noroeste de Gondwana finalmente cerró el giro. La acumulación de agua a lo largo del margen occidental, junto con el efecto Coriolis , habría creado una contracorriente ecuatorial de Panthalassa. [18]
En el Panthalassa meridional, las cuatro corrientes del giro subtropical, el giro Panthalassa sur, giraban en sentido contrario a las agujas del reloj. La corriente Panthalassa ecuatorial meridional fluía hacia el oeste entre el ecuador y los 10°S hasta la intensa corriente Panthalassa sur occidental. La corriente polar meridional completaba entonces el giro y se convertía en la corriente Gondwana sudoccidental. Cerca de los polos, los vientos del este creaban un giro subpolar que giraba en el sentido de las agujas del reloj. [18]
