I geoscienziati dell'Università di Toronto (U of T) e dell'Università tecnica di Istanbul hanno scoperto un nuovo processo nella tettonica delle placche che mostra che si verificano enormi danni alle aree della crosta terrestre molto prima che venga alterata geologicamente dai noti processi di confine delle placche, evidenziando la necessità di modificare le attuali comprensioni del ciclo tettonico del pianeta.

tettonica a zolle, una teoria accettata da oltre 60 anni che spiega i processi geologici che si verificano sotto la superficie della Terra, sostiene che il suo guscio esterno è frammentato in blocchi di roccia solida delle dimensioni di un continente, chiamati "piatti, "che scivolano sul mantello terrestre, lo strato roccioso interno al di sopra del nucleo del pianeta. Mentre le placche si spostano e si scontrano l'una con l'altra per periodi lunghi milioni di anni, producono di tutto, da vulcani e terremoti a catene montuose e profonde fosse oceaniche, ai confini in cui le placche si scontrano.

Ora, utilizzando la modellazione del supercomputer, i ricercatori mostrano che le placche su cui si trovano gli oceani della Terra vengono lacerate da massicce forze tettoniche anche mentre si spostano intorno al globo. I risultati sono riportati in uno studio pubblicato questa settimana in Geoscienze naturali .

Il pensiero fino ad ora si è concentrato solo sulla deformazione geologica di queste placche alla deriva ai loro confini dopo aver raggiunto una zona di subduzione, come la Fossa delle Marianne nell'Oceano Pacifico, dove la massiccia placca del Pacifico si tuffa sotto la più piccola placca filippina e viene riciclata nel mantello terrestre.

La nuova ricerca mostra danni molto precedenti alla placca alla deriva più lontano dai confini di due placche in collisione, concentrati intorno a zone di microcontinenti, frammenti di crosta continentale che si sono staccati dalle principali masse continentali per formare isole distinte spesso a diverse centinaia di chilometri dal loro luogo di origine.

"Il nostro lavoro scopre che una parte completamente diversa della placca viene smontata a causa del processo di subduzione, e in una fase notevolmente precoce del ciclo tettonico, " ha detto Erkan Gun, un dottorato di ricerca candidato presso il Dipartimento di Scienze della Terra della Facoltà di Lettere e Scienze presso la U of T e autore principale dello studio.

I ricercatori definiscono il meccanismo una "puleggia di subduzione" in cui il peso della porzione subduttiva che si tuffa sotto un'altra placca tettonica, tira la placca oceanica alla deriva e fa a pezzi le deboli sezioni del microcontinente in una prima fase di danni potenzialmente significativi.

"Il danno si verifica molto prima che il frammento del microcontinente raggiunga il suo destino di essere consumato in una zona di subduzione ai confini delle placche in collisione, " ha detto Russell Pysklywec, professore e presidente del Dipartimento di Scienze della Terra presso l'Università di T, e coautore dello studio. Dice che un altro modo di vederlo è pensare alla placca oceanica alla deriva come un trasportatore di bagagli dell'aeroporto, ei microcontinenti sono come bagagli che viaggiano sul nastro trasportatore.

"Il sistema di trasporto stesso sta effettivamente facendo a pezzi il bagaglio mentre viaggia intorno al carosello, prima ancora che il bagaglio raggiunga il suo proprietario."

I ricercatori sono arrivati ​​ai risultati a seguito di una misteriosa osservazione della maggiore estensione delle rocce nelle regioni alpine in Italia e Turchia. Queste osservazioni hanno suggerito che le placche tettoniche che hanno portato le rocce nella loro posizione attuale erano già fortemente danneggiate prima degli eventi di collisione e di formazione delle montagne che normalmente causano deformazioni.

"Abbiamo ideato e condotto modelli computazionali della Terra per indagare su un processo che tenga conto delle osservazioni, " ha detto Gün. "Si è scoperto che le storie di temperatura e pressione delle rocce che abbiamo misurato con i modelli virtuali della Terra corrispondono strettamente con l'enigmatica evoluzione delle rocce osservata in Italia e in Turchia".

Secondo i ricercatori, i risultati perfezionano alcuni degli aspetti fondamentali della tettonica a zolle e richiedono una comprensione rivista di questa teoria fondamentale nella geoscienza.

"Normalmente supponiamo - e insegniamo - che il trasportatore a piastre oceaniche è troppo forte per essere danneggiato mentre va alla deriva in tutto il mondo, ma dimostriamo il contrario, ", ha detto Pysklywec.