Επιστήμονες ανακάλυψαν μια κρυφή γεωλογική διαδικασία, κατά την οποία
τμήματα των ηπείρων αποσπώνται αργά από το κάτω μέρος τους και παρασύρονται βαθιά μέσα στον ωκεάνιο μανδύα, προκαλώντας ηφαιστειακή δραστηριότητα σε απροσδόκητες περιοχές των ωκεανών.Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τμήματα ηπειρωτικού φλοιού αποκολλώνται σταδιακά από τη βάση των ηπείρων και μεταφέρονται στον ωκεάνιο μανδύα — το θερμό, κυρίως στερεό στρώμα που κινείται αργά κάτω από τον θαλάσσιο πυθμένα. Εκεί, το υλικό αυτό μπορεί να συνεχίσει να τροφοδοτεί ηφαιστειακή δραστηριότητα για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.
Η μελέτη, υπό την καθοδήγηση του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον, αποκαλύπτει ότι τμήματα του ηπειρωτικού φλοιού αποσπώνται σταδιακά από τη βάση των ηπείρων και μεταφέρονται στον ωκεάνιο μανδύα — το θερμό, σε μεγάλο βαθμό στερεό στρώμα που κινείται αργά κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας. Εκεί, αυτό το υλικό μπορεί να συνεχίσει να τροφοδοτεί ηφαιστειακή δραστηριότητα για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.
Αυτή η ανακάλυψη βοηθά να λυθεί ένα παλιό επιστημονικό μυστήριο: πώς ωκεάνια νησιά που βρίσκονται μακριά από τα όρια λιθοσφαιρικών πλακών μπορούν να έχουν χημικά στοιχεία που μοιάζουν με αυτά των ηπειρωτικών πετρωμάτων, παρόλο που περιβάλλονται από τεράστιες εκτάσεις ωκεανού.
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Nature Geoscience, πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον, το Κέντρο Γεωεπιστημών GFZ Helmholtz στο Πότσδαμ (Γερμανία), το Πανεπιστήμιο του Πότσδαμ, το Πανεπιστήμιο Queen’s (Καναδάς) και το Πανεπιστήμιο του Σουόνσι.
Αρχαία χημικά ίχνη στον μανδύα
Πολλά ηφαιστειακά νησιά, όπως το Νησί των Χριστουγέννων στον βορειοανατολικό Ινδικό Ωκεανό, περιέχουν ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα ορισμένων «εμπλουτισμένων» χημικών στοιχείων που συναντώνται συνήθως σε ηπειρωτικό φλοιό. Οι επιστήμονες υποψιάζονταν εδώ και χρόνια ότι αυτός ο εμπλουτισμός συμβαίνει επειδή ισχυρές διεργασίες βαθιά μέσα στη Γη αναμιγνύουν αρχαίο, ανακυκλωμένο υλικό στον μανδύα — σαν ένα μίξερ που ενσωματώνει υλικά σε ένα μείγμα ζύμης.
Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι αυτά τα εμπλουτισμένα στοιχεία προέρχονταν από ιζήματα που ανακυκλώνονταν καθώς οι ωκεάνιες πλάκες βυθίζονταν στον μανδύα, ή από στήλες ανερχόμενου θερμού πετρώματος, γνωστές ως λοφία μανδύα (mantle plumes), που αναδύονται από τα βαθύτερα τμήματα του πλανήτη.
Αλλά αυτές οι εξηγήσεις δεν είναι επαρκείς, καθώς ορισμένες ηφαιστειακές περιοχές δείχνουν ελάχιστα σημάδια ανακύκλωσης φλοιού, ενώ άλλες φαίνεται να είναι υπερβολικά ψυχρές και ρηχές για να προκαλούνται από λοφία μανδύα. «Γνωρίζουμε εδώ και δεκαετίες ότι μέρη του μανδύα κάτω από τους ωκεανούς φαίνονται περίεργα “μολυσμένα”, σαν κομμάτια αρχαίων ηπείρων να κατέληξαν εκεί μέσα με κάποιον τρόπο», δήλωσε ο Thomas Gernon, Καθηγητής Γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Αλλά δεν είχαμε μπορέσει να εξηγήσουμε επαρκώς πώς όλο αυτό το ηπειρωτικό υλικό βρέθηκε εκεί».
Οι ήπειροι ξεφλουδίζονται από κάτω
Η μελέτη προτείνει μια καινοτόμο απάντηση: οι ήπειροι δεν διαρρηγνύονται μόνο στην επιφάνεια – ξεφλουδίζονται επίσης από κάτω, και σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις από ό,τι πιστευόταν μέχρι σήμερα. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν προσομοιώσεις για να μιμηθούν τη συμπεριφορά των ηπείρων και του μανδύα καθώς διατείνονται από τις τεκτονικές δυνάμεις.
Η εργασία τους βασίζεται σε προηγούμενη έρευνά τους που δείχνει ότι όταν οι ήπειροι διαλύονται, οι βαθιές τεκτονικές δυνάμεις πυροδοτούν ένα κύμα αστάθειας – ένα «κύμα μανδύα» – που διατρέχει τη βάση των ηπείρων, διαταράσσοντας τις ρίζες τους σε βάθη 150 έως 200 χιλιομέτρων.
Αυτή η σάρωση εκτυλίσσεται με εξαιρετικά αργό ρυθμό, μόλις ένα εκατομμυριοστό της ταχύτητας ενός σαλιγκαριού, αφαιρώντας σταδιακά υλικό από τις βαθιές ρίζες των ηπείρων.
Αυτά τα «ξεφλουδισμένα» θραύσματα παρασύρονται στη συνέχεια πλευρικά — μερικές φορές για περισσότερα από 1.000 χλμ. — μέσα στον ωκεάνιο μανδύα, όπου τροφοδοτούν ηφαιστειακές εκρήξεις στους ωκεανούς για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.
Ο συν-συγγραφέας της μελέτης, καθηγητής Sascha Brune από το GFZ στο Πότσνταμ, δήλωσε: «Διαπιστώσαμε ότι ο μανδύας εξακολουθεί να “αισθάνεται” τις επιπτώσεις του ηπειρωτικού διαχωρισμού πολύ μετά τον ίδιο τον διαχωρισμό των ηπείρων. Το σύστημα δεν “κλείνει” όταν σχηματίζεται μια νέα ωκεάνια λεκάνη — ο μανδύας συνεχίζει να κινείται, να αναδιοργανώνεται και να μεταφέρει εμπλουτισμένο υλικό πολύ μακριά από το σημείο όπου προήλθε».
Στοιχεία από τον Ινδικό Ωκεανό
Η ομάδα ανέλυσε γεωχημικά δεδομένα από περιοχές της Γης, συμπεριλαμβανομένης της Επαρχίας Υποθαλάσσιων Ορέων του Ινδικού Ωκεανού (Indian Ocean Seamount Province), μια αλυσίδα ηφαιστειακών σχηματισμών που δημιουργήθηκαν μετά τη διάσπαση της υπερήπειρου Γκοντβάνα πριν από περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια.
Μέσω προσομοιώσεων και χημικής ανάλυσης, ανακάλυψαν ότι αμέσως μετά τη διάλυση της Γκοντγουάνα, μια έκρηξη ασυνήθιστα εμπλουτισμένου μάγματος ανέβηκε στην επιφάνεια.
Σε διάστημα δεκάδων εκατομμυρίων ετών, αυτό το χημικό σήμα εξασθένισε καθώς η ροή υλικού από κάτω από την ήπειρο μειώθηκε. Αυτό συνέβη χωρίς να υπάρχει κάποιο λοφίο μανδύα που να προέρχεται από τα βάθη της Γης — κάτι που οι γεωλόγοι θεωρούσαν εδώ και καιρό ως πιθανή αιτία.
Ο καθηγητής Gernon εξήγησε: «Δεν αποκλείουμε τα λοφία μανδύα, αλλά αυτή η ανακάλυψη δείχνει έναν εντελώς νέο μηχανισμό που επίσης διαμορφώνει τη σύσταση του γήινου μανδύα. Τα κύματα μανδύα μπορούν να μεταφέρουν “κομμάτια” ηπειρωτικού υλικού βαθιά στον ωκεάνιο μανδύα, αφήνοντας πίσω τους ένα χημικό αποτύπωμα που διαρκεί πολύ μετά τη διάσπαση των ηπείρων».
Η μελέτη βασίζεται στην πρόσφατη ανακάλυψη της ομάδας ότι τα κύματα μανδύα μπορούν επίσης να προκαλέσουν δραματικές αλλαγές βαθιά μέσα στις ηπείρους. Προηγούμενη εργασία τους έδειξε ότι αυτές οι αργές, κυλιόμενες κινήσεις στον γήινο μανδύα μπορούν να συμβάλουν στην εκδήλωση εκρήξεων που σχηματίζουν διαμάντια και ακόμη και να αναδιαμορφώσουν τοπία χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά από τα όρια των τεκτονικών πλακών.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου