Mély köpenyfeláramlás lehet a Közép-Atlanti-hátság alatt

A lemeztektonika igen fiatal tudományág, így számos kérdésére még mindig keresik a választ, ám most, a Southamptoni Egyetem vezetésével készült új kutatásban az egyik rejtélyére, úgy tűnik, fény derült.
A bolygónkat borító vékony kőzetlemezek mozgásának fő irányítója, egészen leegyszerűsítve, az alábukó lemezszegélyeknél a mélybe süllyedő kéreganyag, ez „húzza magával” a mögötte lévő kőzetlemezt. Míg az alábukás fogyasztja a kéreganyagot, ezt a lemezek másik szélét elválasztó hátságoknál termelt friss kéreg pótolja. Egy ilyen hátság választja el Európát és Afrikát Amerikától, az Atlanti-óceán közepén, amely a Pangea őskontinens feldarabolódásakor keletkezett kb. 180 millió éve. A mélyből feláramló bazaltnak köszönhetően a hátság keleti és nyugati oldalán is egyre szaporodik a friss kéreganyag, és évente kb. 4 cm sebességgel távolodnak egymástól a kéreggel együtt utazó kontinensek Ugyan a hátság a tenger mélyén van, nyugodtan tekinthetjük bolygónk leghosszabb hegyláncának is.

Nem világos azonban, hogy pontosan mi is tartja fenn ezt a rendszert, mivel e hátság két oldalán lévő kőzetlemezek nem buknak be a mélybe, vagyis hiányzik az a „húzó” erő, amelynek elvileg magával kellene rántania a lemezeket.

Egy szeizmológusokból álló kutatócsoport nemrégiben mérések sokaságát tudta elvégezni a Közép-Atlanti-hátság mentén, így a földrengéshullámok mélybeli terjedését vizsgálva bepillanthattak a több mint 600 kilométeres mélységbe is. A vizsgálatok eredményeként egy olyan, igen nagy mélységből eredő köpenyfeláramlást találtak, amely a hátság két oldalán lévő kőzetlemezek mozgatásában kulcsfontosságú lehet. Az eredményeikről a Nature hasábjain számoltak be a kutatók.

Az óceáni hátságok alatt természetesen szükség van a forró kőzetek feláramlására, hisz ez táplálja a bazaltos vulkánkitöréseket a tengerek fenekén, azonban eddig úgy hitték a szakemberek, hogy kb. 60 km mélységből indulnak ezek a feláramlások. A most megfigyelt jelek alapján pedig több mint 600 kilométeres mélységből induló lassú feláramlásra derült fény.

Két kutatóhajóról, az RV Langseth és az RRV Discovery fedélzetéről tudták a mélybe telepíteni a 39 szeizmométert. Az ezekkel begyűjtött rengeteg adat segítségével a kutatók igen nagy felbontásban ábrázolhatták a földköpenyt a Közép-Atlanti-hátság alatt. Eddig igen kevés hasonló vizsgálat zajlott a világon, amelyekben az óceánok alá pillanthattunk be, a földköpeny 410-600 km közti mélységébe.

Matthew Agius, a kutatás vezetője elmondta: „Emlékezetes küldetés volt, tíz teljes hetet tölthettünk az Atlanti-óceán közepén. A soha eddig nem látott megfigyeléseknek köszönhetően kapott elképesztő eredmények pedig új megvilágításba helyezik azt, hogy miként kapcsolódik a Föld belseje a lemeztektonikával.”
A Southamptoni Egyetemtől Dr. Kate Rychert és Dr. Nick Harmon, az Oxfordi Egyetemtől pedig Mike Kendall professzor irányították a munkát a kutatóhajókon, a kutatást pedig a brit NERC (Természeti és Környezeti Kutatási Tanács), valamint az ERC (Európai Kutatási Tanács) támogatták.

Dr. Harmon elmondta: „Az Észak-Amerika és Európa közti növekvő távolságot nem politikai vagy filozófiai különbségek irányítják, hanem a földköpeny konvekciója!”

„Teljesen váratlan volt ez az eredmény, s igen nagy hatással van arra, hogy megérthessük a Föld fejlődését és lakhatóvá válását. Egyúttal azt is mutatja, hogy mennyire fontos az új, óceáni adatok gyűjtése. Oly sok minden vár még felfedezésre!” – mondta Dr. Rykert.

Mike Kendall professzor hozzátette: „A munkánk izgalmas eredményei cáfolják azt a régi feltételezést, miszerint az óceáni hátságok passzív szerepet töltenek be a lemeztektonikában. Úgy tűnik, az olyan helyeken, mint a Közép-Atlanti-hátság, a fellépő erőhatásoknak fontos feladatuk van az újonnan születő kőzetlemezek mozgatásában.”