Κάτω από την αφιλόξενη αλλά γεωλογικά συναρπαστική περιοχή Afar στην Αιθιοπία, οι επιστήμονες εντόπισαν έναν δυναμικό παλμό λιωμένου μανδύα που αναβλύζει περιοδικά από τα έγκατα της Γης. Το φαινόμενο αυτό, που μοιάζει με έναν γεωλογικό καρδιακό παλμό, φαίνεται να επιταχύνει τη διαδικασία της τεκτονικής απόσχισης της Αφρικανικής ηπείρου, οδηγώντας σταδιακά στη δημιουργία ενός νέου ωκεανού.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Geoscience, προέρχεται από διεθνή ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του University of Southampton. Οι ερευνητές εντόπισαν ρυθμικές ανοδικές κινήσεις υλικού του μανδύα κάτω από την περιοχή Afar, υποστηρίζοντας ότι πρόκειται για μια καλά οργανωμένη διαδικασία που συνδέεται άμεσα με τις κινήσεις των τεκτονικών πλακών στην επιφάνεια.
Οι πλάκες της λιθόσφαιρας, που καλύπτουν τον πλανήτη σαν τεράστια φλοιώδη κομμάτια, τραβιούνται αργά μακριά η μία από την άλλη στις ζώνες ρηγμάτων όπως αυτή του Afar. Με το πέρασμα εκατομμυρίων ετών, το τέντωμα και η αραίωση του φλοιού οδηγεί τελικά σε ρήξη, ανοίγοντας τον δρόμο για την εμφάνιση ενός νέου ωκεάνιου λεκανοπεδίου.
Η Dr Emma Watts, κύρια συγγραφέας της μελέτης και νυν ερευνήτρια στο Swansea University, εξηγεί ότι το υλικό του μανδύα δεν είναι στατικό. Αντίθετα, παρουσιάζει παλμούς με ιδιαίτερα χημικά χαρακτηριστικά, οι οποίοι αλληλεπιδρούν με τις ρηγμάτωση των πλακών. Αυτό το στοιχείο θεωρείται καθοριστικής σημασίας για την κατανόηση της σχέσης μεταξύ των βαθύτερων στρωμάτων της Γης και των γεωλογικών φαινομένων στην επιφάνειά της.
Η περιοχή Afar αποτελεί μοναδική γεωλογική περίπτωση, καθώς εκεί συναντώνται τρεις διαφορετικές τεκτονικές ρηγματώσεις: η Main Ethiopian Rift, η Red Sea Rift και η Gulf of Aden Rift. Οι γεωλόγοι είχαν εδώ και καιρό υποψιαστεί την ύπαρξη μιας ανόδου θερμού υλικού από τον μανδύα – γνωστής και ως plume – κάτω από την περιοχή. Η νέα μελέτη αποκαλύπτει τη μορφολογία αυτής της plume και το πώς αλληλεπιδρά με τις κινήσεις των τεκτονικών πλακών.
Η ερευνητική ομάδα συνέλεξε πάνω από 130 δείγματα ηφαιστειακών πετρωμάτων από την περιοχή του Afar και το Main Ethiopian Rift. Μέσω αυτών των δειγμάτων, σε συνδυασμό με υπάρχοντα δεδομένα και προηγμένα στατιστικά μοντέλα, κατέληξαν σε έναν εντυπωσιακό χάρτη της εσωτερικής δομής του φλοιού και του μανδύα.
Τα αποτελέσματα δείχνουν πως κάτω από την περιοχή υπάρχει μία ασύμμετρη plume με διακριτές χημικές “λωρίδες” που επαναλαμβάνονται κατά μήκος των ρηγμάτων, θυμίζοντας γεωλογικούς γραμμωτούς κώδικες. Η απόσταση μεταξύ αυτών των ζωνών διαφέρει ανάλογα με τις γεωτεκτονικές συνθήκες κάθε ρηγματικής περιοχής.
Ο Tom Gernon, καθηγητής Γεωεπιστημών στο University of Southampton και συν-συγγραφέας της μελέτης, σημείωσε ότι οι χημικές αυτές ζώνες υποδηλώνουν ρυθμικές παλμικές κινήσεις της plume, που λειτουργούν διαφορετικά ανάλογα με το πάχος της τεκτονικής πλάκας και την ταχύτητα της διάρρηξής της. Σε περιοχές με ταχύτερη διάνοιξη, όπως στη Red Sea Rift, οι παλμοί κινούνται πιο τακτικά, σαν παλμός που διατρέχει ένα στενό αγγείο.
Ο Dr Derek Keir, από το University of Southampton και το University of Florence, επισήμανε ότι η δυναμική συμπεριφορά του μανδύα συνδέεται άμεσα με τη μετακίνηση των πλακών. Αυτή η σύνδεση έχει ιδιαίτερη σημασία για την κατανόηση της ηφαιστειακής δραστηριότητας, των σεισμών και της διαδικασίας διάσπασης των ηπείρων.
Η ερευνητική ομάδα τονίζει πως αυτή η μορφή “γεωλογικού παλμού” είναι ένα κρίσιμο στοιχείο για την εξέλιξη της λιθόσφαιρας, και ανοίγει τον δρόμο για περαιτέρω μελέτη σχετικά με τον τρόπο και τον ρυθμό που ρέει το υλικό του μανδύα κάτω από τις τεκτονικές πλάκες.
Όπως σημειώνει η Dr Watts, η συνεργασία μεταξύ επιστημόνων με διαφορετικές ειδικότητες ήταν καθοριστική για την ολοκληρωμένη κατανόηση των πολύπλοκων διεργασιών που εξελίσσονται κάτω από την επιφάνεια της Γης. Χωρίς την πολυδιάστατη προσέγγιση, πολλές πλευρές αυτού του φαινομένου θα παρέμεναν στο σκοτάδι.
[via]
