I continenti che scivolano su uno strato di magma

La possibilità di movimento delle placche tettoniche era finora attribuita all'acqua disciolta nei minerali del mantello, che ne avrebbero reso duttile la parte più esterna. Grazie a nuovi strumenti di osservazione magnetotellurica si è invece scoperta l'esistenza di un ampio strato di roccia fusa che fa da cuscinetto fra mantello e litosfera 

Un ampio strato di roccia fusa spesso fra i 12 e i 25 chilometri e situato a una profondità compresa fra i 45 e i 70 chilometri: è questo il “lubrificante” dei movimenti di scorrimento delle massicce placche tettoniche sopra il mantello della Terra. La scoperta, che potrebbe avere implicazioni di vasta portata sulla comprensione sia dei processi tettonici in generale, sia del vulcanismo e dei meccanismi responsabili dei terremoti, è di un gruppo di ricercatori della Scripps Institution of Oceanography e della Woods Hole Oceanographic Institution, che ne parlano in un articolo pubblicato su “Nature”.

Da decenni gli scienziati si arrovellano sui meccanismi che consentono alle placche di scivolare sul mantello: studi precedenti avevano portato a ipotizzare che l'acqua disciolta nei minerali del mantello rendesse quest'ultimo sufficientemente duttile da consentire i movimenti delle placche. Tuttavia non si disponeva ancora di dati che permettessero di confermare o smentire questa ipotesi.

Lo strato magma è indicato in arancione, delimitato da una linea tratteggiata. Le aree blu rappresentano la placca delle Cocos che, scivolando sul mantello, si sta immergendo sotto il continente centroamericano.(Cortesia Samer Naif et al. / Nature)

Per cercare di risolvere la questione Samer Naif e colleghi hanno condotto una missione al largo delle coste del Nicaragua, in un punto della Fossa medio-americana che separa la placca delle Cocos dalla placca caraibica, per vedere che cosa avviene al confine fra litosfera e astemnosfera, ossia fra la crosta e il mantello terrestre. I ricercatori hanno usato speciali stazioni magnetotelluriche sviluppate alla Scripps Institution che sfruttano un'avanzata tecnologia di imaging elettromagnetica del fondo marino, collocando 50 di queste apparecchiature  a intervalli variabili fra i 4 e 10 chilometri, e a profondità comprese fra i 60 e i 5150, metri in modo da ottenere un dettagliato profilo della Fossa lungo 280 chilometri.

L'elaborazione dei segnali elettromagnetici naturali ha mostrato un quadro assolutamente inatteso. "I nostri dati ci dicono che l'acqua non è in grado di giustificare le caratteristiche che stiamo vedendo", ha detto Naif. "Le informazioni ottenute dalle nuove immagini confermano invece l'idea che ci sia una certa quantità di materiale fuso nel mantello superiore e sia questo il vero responsabile di quella duttilità che permette alle placche di scorrere."