Una nuova ricerca della Curtin University sul rimescolamento dell'interno profondo stratificato della Terra suggerisce che i processi tettonici delle placche globali, che ha svolto un ruolo fondamentale nell'esistenza della vita sulla Terra, ha iniziato a funzionare almeno 3,2 miliardi di anni fa.

Pubblicato in Nature's Rapporti scientifici , i ricercatori dell'Earth Dynamics Research Group della Curtin University hanno rianalizzato i dati globali per rilevare cambiamenti improvvisi nelle caratteristiche chimiche delle rocce laviche di basalto e komatiite, si ritiene sia stato derivato dagli strati superiore e inferiore del mantello terrestre ed eruttato in superficie tra due e quattro miliardi di anni fa.

Capo ricercatore Ph.D. Candidato Sig. Hamed Gamal El Dien, dalla Scuola di Scienze della Terra e Planetarie di Curtin, ha detto che c'era molto dibattito scientifico sulla data esatta di inizio della tettonica a zolle sulla Terra.

"Alcuni scienziati ritengono che la tettonica a zolle abbia iniziato a funzionare solo da circa 800 milioni di anni fa, mentre altri pensano che potrebbe risalire a quattro miliardi di anni fa, subito dopo la formazione del nostro pianeta, " Ha detto il signor Gamal El Dien.

"Finora quasi tutte le prove utilizzate in questo dibattito provenivano da proxy geologici di superficie scarsamente conservati, e poca attenzione è stata prestata al registro tenuto dal profondo mantello terrestre:è qui che entra in gioco la nostra ricerca.

"Per la prima volta, siamo stati in grado di dimostrare che un cambiamento significativo nella composizione del mantello (o un importante rimescolamento del mantello) è iniziato circa 3,2 miliardi di anni fa, indicando un riciclaggio globale dei materiali crostali del pianeta nel suo strato di mantello, che crediamo mostri l'inizio dell'attività tettonica a zolle globale".

Durante le prime fasi della differenziazione planetaria della Terra, il pianeta era diviso in tre strati principali:il nucleo, il mantello e la crosta. Gli scienziati ritengono che ci sarebbe stato pochissimo rimescolamento tra la crosta più leggera e il mantello molto più denso, fino all'inizio della tettonica delle placche.

Tuttavia, attraverso il processo in corso di subduzione, alcuni materiali crostali più leggeri vengono riportati nella Terra profonda più densa e rimescolati con il mantello. La domanda che i ricercatori hanno poi posto è stata, quando è iniziato questo processo di remix globale e totale?

"Tenendo a mente il processo di base della subduzione, abbiamo ipotizzato che antichi campioni di roccia rinvenuti sulla crosta, che in ultima analisi provengono dal mantello profondo, dovrebbe mostrare la prova del primo grande 'stimolazione' nello strato del mantello, segnando l'inizio della subduzione delle placche come componente vitale dei processi tettonici delle placche, " Ha detto il signor Gamal El Dien.

Per completare questa ricerca, il team ha esaminato la variazione temporale della composizione isotopica e chimica di circa 6, 000 rocce laviche basaltiche e komatitiche derivate dal mantello, datato tra i due e i quattro miliardi di anni.

Il coautore della ricerca John Curtin, Professore distinto e professore australiano laureato Zheng-Xiang Li, capo del gruppo di ricerca sulle dinamiche della terra, ha affermato che la ricerca è altamente significativa per comprendere l'evoluzione dinamica del nostro pianeta.

"L'attività tettonica a zolle sul pianeta è responsabile della formazione di risorse minerali ed energetiche. Svolge anche un ruolo vitale per l'esistenza stessa dell'umanità. La tettonica a zolle si trova unicamente operativa sulla Terra, l'unico pianeta abitabile conosciuto, " ha detto il professor Li.

"Attraverso la nostra analisi retrospettiva di campioni derivati ​​dal mantello, abbiamo scoperto che dopo la stratificazione chimica iniziale e la formazione di un guscio duro nei primi miliardi di anni dei 4,5 miliardi di anni di storia della Terra, circa 3,2 miliardi di anni fa c'è stata davvero una grande 'risveglio' chimico, " Egli ha detto.

"Prendiamo questo 'stimolazione' come la prima prova diretta dalle profondità della Terra che la tettonica a zolle è iniziata oltre 3 miliardi di anni fa, portando a un cambiamento graduale nella composizione del mantello, seguita dall'ossigenazione della nostra atmosfera e dall'evoluzione della vita."