In fondo al fondo dell'oceano, una placca tettonica che affonda provoca uno "sciame" di terremoti, alimentando roccia fusa in vulcani di nuova formazione, ha scoperto una nuova ricerca.

Gli sciami sismici si verificano quando un gran numero di terremoti si verificano vicini tra loro in un breve periodo. I ricercatori hanno scoperto due di questi sciami mentre studiavano il sistema dell'arco Mariana e Izu-Bonin nell'Oceano Pacifico.

Tracciando ogni sciame sismico su una mappa tridimensionale, i ricercatori hanno scoperto che i terremoti hanno definito una struttura a tubo attraverso la quale viaggiava la roccia fusa, salendo da una placca tettonica che affonda a una profondità di circa 200 km fino a una camera magmatica sotto un vulcano.

La scoperta risolve un pezzo mancante del puzzle tettonico:rivelando il percorso che i fluidi e la roccia fusa si muovono attraverso la Terra profonda fino ai vulcani in superficie.

Il team internazionale comprendeva scienziati dell'Università di Wollongong (UOW), Royal Holloway University di Londra, Università di Cambridge, Università nazionale australiana, Università della Columbia, Università di Cardiff e Università di Durham.

Il sistema dell'arco Mariana e Izu-Bonin giace sul fondo dell'oceano, che si estende per 2800 chilometri dal sud del Giappone a Guam e oltre. Segna il punto in cui si incontrano due placche tettoniche:la placca del mare delle Filippine e la placca del Pacifico.

Mentre la placca del Pacifico subduce, affondando nel mantello terrestre, trasporta l'acqua in profondità nella Terra. La piastra diventa più calda e subisce più pressione quanto più va in profondità, fino a quando l'acqua surriscaldata cerca di fuoriuscire, provocando la frattura e la fusione della roccia e creando un percorso per l'innalzamento della roccia fusa.

L'autore principale Dr. Lloyd White della School of Earth di UOW, Atmospheric and Life Sciences ha descritto il processo come un effetto naturale di idrofracking.

"Nel fracking utilizzato dall'industria petrolifera, perforano la Terra fino a pochi chilometri di profondità, e poi continuare a pompare il liquido finché la pressione non aumenta e le rocce si spezzano, creare un percorso per il petrolio o il gas naturale per fluire attraverso le rocce e tornare in superficie in un tubo, " ha detto il dottor White.

"In questo caso, la placca tettonica porta l'acqua molto in profondità nella Terra, fino a circa 200 chilometri sotto la superficie. Man mano che la piastra si abbassa, diventa più calda e la pressione aumenta, espellere l'acqua dalla piastra subdotta.

"In definitiva è l'acqua che fa sciogliere quelle rocce che si muovono lentamente e causa anche questi rari terremoti. L'acqua diventa così calda ed è sottoposta a così tanta pressione che deve allontanarsi. Mentre si muove verso l'alto provoca la frattura delle rocce. e sciogliersi, formazione di magma, e quel magma è ciò che alimenta il vulcano in cima al sistema.

"È simile al fracking, ma su una scala molto più ampia e completamente guidata dai processi naturali della Terra, piuttosto che essere indotto dall'uomo."

I due sciami sismici si sono verificati nelle profondità della Terra in una zona che di solito non ha terremoti. La spiegazione più semplice è che sono stati causati da un processo simile al fracking, o dalla roccia che si rompe davanti al fluido surriscaldato, o dal collasso del tubo dopo che il fluido si è spostato attraverso il sistema.

"I geologi hanno sempre supposto che l'acqua in questo sistema vada verso l'alto, ma non abbiamo mai avuto un buon modo per immaginarlo. Questi esempi, un evento strano in cui ci siamo imbattuti, mostrano molto chiaramente dove deve viaggiare l'acqua, " ha detto il dottor White.

Co-autore Dr. Dominique Tanner, anche dalla School of Earth di UOW, Scienze dell'atmosfera e della vita, ha dichiarato:"Possiamo effettivamente utilizzare i terremoti per capire quanto velocemente viaggiano questi fluidi. Sappiamo esattamente quando e dove si verificano i terremoti, quindi possiamo stimare quanto velocemente il fluido si muove attraverso la Terra profonda, che è più veloce di un chilometro all'ora, molto più veloce di quanto pensassimo in precedenza."

Sebbene siano necessarie molte più ricerche, la scoperta potrebbe aiutare gli scienziati a monitorare quali vulcani vengono innescati con quantità crescenti di magma dalle profondità della Terra.