Πριν από περίπου 60 εκατομμύρια χρόνια, ένας ισχυρός αγωγός μάγματος (mantle plume) κάτω από την Ισλανδία προκάλεσε μια από τις μεγαλύτερες εκρήξεις ηφαιστειακής δραστηριότητας που γνώρισε ποτέ ο πλανήτης. Το αποτύπωμα του εκτείνεται ακόμη σήμερα, από τις ηφαιστειογενείς ακτές της Σκωτίας έως τους θεαματικούς βασαλτικούς σχηματισμούς του Giant’s Causeway στη Βόρεια Ιρλανδία. Παρά το μέγεθος και την επίδρασή του, οι επιστήμονες δυσκολεύονταν για δεκαετίες να εξηγήσουν γιατί η ηφαιστειακή δραστηριότητα εξαπλώθηκε σε τόσο μεγάλο γεωγραφικό εύρος.
Μια νέα μελέτη από το University of Cambridge έρχεται να δώσει την απάντηση: οι λεπτότερες και πιο αδύναμες ζώνες των τεκτονικών πλακών λειτούργησαν σαν «διοχετευτές», κατευθύνοντας τα καυτά υλικά του mantle plume σε τεράστιες αποστάσεις.
Το Ισλανδικό ρεύμα (Iceland plume), ένας πίδακας καυτού υλικού που ανυψώνεται από το όριο μεταξύ πυρήνα και μανδύα, θεωρείται υπεύθυνο για τη δημιουργία της Ισλανδίας, ενός από τα πιο ενεργά ηφαιστειακά σημεία της Γης. Η επίδραση του όμως δεν περιορίστηκε εκεί: διαμόρφωσε τον βυθό του Ατλαντικού, επηρέασε την κυκλοφορία των ωκεανών και άρα και το κλίμα μέσα στους αιώνες. Ωστόσο, η ακριβής ιστορία και συμπεριφορά του παρέμεναν αινιγματικές.
Όπως εξηγεί ο Raffaele Bonadio, γεωφυσικός στο Τμήμα Γεωεπιστημών του Cambridge και επικεφαλής της έρευνας, «υπάρχουν πολλά αναπάντητα ερωτήματα γύρω από το Iceland plume». Το μεγαλύτερο αίνιγμα ήταν γιατί πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια, πριν ακόμα ανοίξει πλήρως ο Ατλαντικός Ωκεανός, το αποτύπωμα αυτού του ρεύματος εκτεινόταν σε χιλιάδες χιλιόμετρα.
Η ερευνητική ομάδα συνέλεξε σεισμικά δεδομένα από φυσικούς σεισμούς και δημιούργησε έναν τρισδιάστατο χάρτη του εσωτερικού της Γης κάτω από τη Βρετανία και την Ιρλανδία. Η μέθοδος, γνωστή ως σεισμική τομογραφία, μοιάζει με την αξονική τομογραφία στην ιατρική, αποκαλύπτοντας «κρυφές» δομές σε μεγάλα βάθη.
Σε αυτόν τον χάρτη προστέθηκε και μια καινοτόμος τεχνική, η σεισμική θερμογραφία, που δείχνει διαφορές θερμοκρασίας και πάχους των τεκτονικών πλακών. Έτσι αποκαλύφθηκε ότι περιοχές όπως η βορειοδυτική Σκωτία και η Ιρλανδία φιλοξενούν ηφαίστεια εκεί όπου η λιθόσφαιρα ήταν λεπτότερη και πιο αδύναμη.
«Βλέπουμε τα αρχαία ηφαίστεια να συγκεντρώνονται κατά μήκος ενός διαδρόμου λεπτής λιθόσφαιρας κάτω από τη Θάλασσα της Ιρλανδίας», σημειώνει ο Bonadio. Η θερμή ύλη λόγω άνωσης κατευθύνθηκε και συγκεντρώθηκε σε αυτές τις πιο εύθραυστες ζώνες, προκαλώντας εκτεταμένη ηφαιστειακή δράση.
Μέχρι σήμερα, ορισμένοι επιστήμονες είχαν αμφισβητήσει την ύπαρξη ή τον ρόλο του mantle plume, προτείνοντας εναλλακτικές εξηγήσεις για την ηφαιστειακή διασπορά. Όμως τα νέα στοιχεία δείχνουν καθαρά ότι η διαδρομή του μάγματος επηρεάστηκε από την ανομοιομορφία των τεκτονικών πλακών.
Ο Sergei Lebedev, επίσης από το Cambridge, τονίζει ότι
Η συσχέτιση είναι εντυπωσιακή: το καυτό υλικό διάβρωσε τη λιθόσφαιρα της περιοχής, δημιουργώντας τον συνδυασμό λεπτότερης λιθόσφαιρας, θερμού ασθενόσφαιρου και τήξης λόγω αποσυμπίεσης, που προκάλεσε την ανύψωση και την εκτεταμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Το ενδιαφέρον είναι ότι οι «ουλές» που άφησε πίσω του το plume δεν είναι απλώς απομεινάρια του παρελθόντος. Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι η ανομοιόμορφη κατανομή των σεισμών στη Βρετανία και την Ιρλανδία σχετίζεται με το πάχος της λιθόσφαιρας, δείχνοντας πως οι παλιές αυτές δομές συνεχίζουν να καθορίζουν τους σημερινούς σεισμικούς κινδύνους.
Παράλληλα, η ίδια τεχνολογία που αποκάλυψε τα μυστικά του plume χρησιμοποιείται για τη χαρτογράφηση πιθανών πηγών γεωθερμικής ενέργειας. Σύμφωνα με τον Lebedev, «στη Βρετανία και την Ιρλανδία, οι περιοχές με το μεγαλύτερο θερμικό απόθεμα στον μανδύα συμπίπτουν με εκείνες όπου ξέσπασε η ηφαιστειακή δραστηριότητα πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια».
Ο ίδιος και ο Bonadio συνεργάζονται με διεθνείς ομάδες για να εφαρμόσουν τη σεισμική θερμογραφία σε παγκόσμια κλίμακα, με στόχο την ανακάλυψη νέων κοιτασμάτων βιώσιμης ενέργειας.
[via]
