Mechanizm wpływu pióropuszy na płyty tektoniczne
Płynące z wnętrza Ziemi kolumny gorącej skały stopniowo osłabiają i przerzedzają leżące nad nimi płyty tektoniczne. Proces ten trwa dziesiątki milionów lat, ale jego efekty są trwałe i znaczące. Zmniejszona grubość płyt zmienia ich właściwości mechaniczne, tworząc obszary bardziej podatne na aktywność wulkaniczną i sejsmiczną. Przykładem może być tzw. Północnoatlantycka Prowincja Magmatyczna, która uformowała się około 62 milionów lat temu. Islandzki pióropusz nie tylko odpowiadał za powstawanie wulkanów, ale także trwale zmodyfikował strukturę płyt tektonicznych w tym rejonie.
Czytaj też: Czekałeś miesiącami na wyniki badań geologicznych? LIBS daje odpowiedź w sekundy
Naukowcy z Cambridge połączyli tradycyjne techniki tomografii sejsmicznej z nową metodą sejsmicznej termografii. Pozwoliło to na precyzyjne mapowanie zmian temperatury i grubości płyt tektonicznych. Analizy ujawniły anomalnie niskie prędkości fal sejsmicznych w rejonach dawnych prowincji wulkanicznych, co wskazuje na podwyższone temperatury i częściowe topnienie spowodowane działaniem pióropuszy. Raffaele Bonadio z Uniwersytetu Cambridge zauważył: „Widzimy dawne wulkany skoncentrowane w tym korytarzu cienkiej litosfery pod Morzem Irlandzkim i okolicznymi obszarami”.
Współczesne konsekwencje dawnych procesów
Rozkład trzęsień ziemi na Wyspach Brytyjskich nie pokrywa się z granicami tektonicznymi czy głównymi uskokami. Zamiast tego koreluje z obszarami o cieńszej litosferze, dokładnie tam, gdzie 60 milionów lat temu działały pióropusze płaszcza. Większość wstrząsów koncentruje się w zachodniej części Wielkiej Brytanii, w rejonach o zmniejszonej grubości litosfery. Sergei Lebedev z Uniwersytetu Cambridge dodaje, iż w Wielkiej Brytanii i Irlandii największy dopływ ciepła z płaszcza Ziemi znajduje się w tych samych miejscach, gdzie wulkany wybuchały sześćdziesiąt milionów lat temu i gdzie litosfera jest cieńsza.
Czytaj też: Geolodzy zmienili obraz hadeiku. Tektonika płyt wyglądała inaczej niż sądziliśmy
Badania opublikowane w Nature Communications dostarczają nowych ram do oceny ryzyka wulkanicznego i sejsmicznego w regionach z historyczną aktywnością pióropuszy. Może to mieć znaczenie dla lepszego przewidywania lokalizacji i ewolucji tych zagrożeń. Odkrycia mogą też znaleźć zastosowanie w poszukiwaniu źródeł energii geotermalnej. Pradawne ślady aktywności pióropuszy mogą wskazywać na niewykorzystane zasoby geotermalne. Naukowcy pracują już nad globalną oceną tego potencjału przy użyciu nowych metod badawczych. I choć faktyczne korzyści mogą być nieco oddalone pod względem czasowym, to nowe zrozumienie długoterminowych procesów geologicznych z pewnością poszerza naszą wiedzę o planecie, na której żyjemy.