Ένα ηφαιστειακό μυστήριο 60 εκατομμυρίων ετών
Επιστήμονες μόλις έλυσαν ένα ηφαιστειακό μυστήριο 60 εκατομμυρίων ετών, ανακάλυψαν ότι οι λεπτές, αδύναμες ζώνες στις πλάκες της Γης βοήθησαν στην εξάπλωση του λοφίου του μανδύα της Ισλανδίας σε όλο τον Βόρειο Ατλαντικό, εξηγώντας γιατί η ηφαιστειακή δραστηριότητα κάποτε εκτεινόταν σε χιλιάδες χιλιόμετρα. Αυτές οι αρχαίες ουλές όχι μόνο διαμόρφωσαν το τοπίο, αλλά εξακολουθούν να επηρεάζουν τους σεισμούς και θα μπορούσαν να υποδηλώνουν ανεκμετάλλευτη γεωθερμική ενέργεια.
Πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια, ένα ισχυρό λοφίο από τον μανδύα κάτω από την Ισλανδία πυροδότησε κολοσσιαία ηφαιστειακή δραστηριότητα σε όλο τον Βόρειο Ατλαντικό, διαμορφώνοντας τοπία από τη Γροιλανδία μέχρι την Ιρλανδία. Ερευνητές του Κέιμπριτζ δείχνουν τώρα ότι λεπτότερα κομμάτια των τεκτονικών πλακών της Γης έδρασαν σαν ηφαιστειακές «χοάνες», απλώνοντας λιωμένο βράχο σε μεγάλη απόσταση.
Τι κοινό έχουν οι βροντές των ηφαιστείων της Ισλανδίας με τα πλέον ειρηνικά ηφαιστειακά νησιά στα ανοικτά των δυτικών ακτών της Σκωτίας και τις εντυπωσιακές βασαλτικές κολώνες του Giant's Causeway στη Βόρεια Ιρλανδία;
Πριν από περίπου 60 εκατομμύρια χρόνια, το ισλανδικό λοφίο του μανδύα - μια πηγή θερμού βράχου που αναδύεται από τα όρια πυρήνα-μανδύα της Γης - εξαπέλυσε ηφαιστειακή δραστηριότητα σε μια τεράστια περιοχή του Βόρειου Ατλαντικού, που εκτείνεται από τη Σκωτία και την Ιρλανδία έως τη Γροιλανδία.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες αναρωτιόντουσαν γιατί αυτή η έκρηξη ηφαιστειακής δραστηριότητας ήταν τόσο εκτεταμένη. Τώρα, έρευνα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ διαπίστωσε ότι οι διαφορές στο πάχος των τεκτονικών πλακών γύρω από τον Βόρειο Ατλαντικό θα μπορούσαν να εξηγήσουν την εκτεταμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Οι ερευνητές συνέταξαν σεισμικούς και θερμοκρασιακούς χάρτες του εσωτερικού της Γης, διαπιστώνοντας ότι κομμάτια λεπτότερης τεκτονικής πλάκας λειτουργούσαν σαν αγωγοί, διοχετεύοντας το λιωμένο πέτρωμα του νέφους σε μια ευρεία περιοχή.
Η Ισλανδία, η οποία είναι ένα από τα πιο ηφαιστειακά ενεργά μέρη στη Γη, οφείλει την προέλευσή της σε μεγάλο βαθμό στο μανδυακό νέφος. Πέρα από την ηφαιστειακή δραστηριότητα, η επιρροή του ισλανδικού λοφίου επεκτείνεται ακόμη και στη διαμόρφωση του βυθού και της κυκλοφορίας των ωκεανών στον Βόρειο Ατλαντικό και, με τη σειρά του, του κλίματος με την πάροδο του χρόνου. Παρά την παγκόσμια σημασία του, πολλές πτυχές της συμπεριφοράς και της ιστορίας του λοφίου παραμένουν ασαφείς.
«Οι επιστήμονες έχουν πολλά αναπάντητα ερωτήματα σχετικά με το λοφίο της Ισλανδίας», δήλωσε ο Raffaele Bonadio, γεωφυσικός στο Τμήμα Γεωεπιστημών του Κέιμπριτζ και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Ο Μπονάντιο ξεκίνησε να εξηγήσει γιατί το ηφαιστειακό αποτύπωμα του λοφίου ήταν πολύ πιο διαδεδομένο πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια - πριν ανοίξει ο Ατλαντικός - σχηματίζοντας ηφαίστεια και εκβολές λάβας που εκτείνονταν σε χιλιάδες χιλιόμετρα. Το μοτίβο θα μπορούσε να εξηγηθεί από το λοφίο του μανδύα που εξαπλώνεται προς τα έξω σε έναν διακλαδισμένο, ρέοντα σχηματισμό, εξήγησε ο Μπονάντιο, «αλλά τα στοιχεία για μια τέτοια ροή είναι ελάχιστα».
Αναζητώντας απαντήσεις, ο Μπονάντιο επικεντρώθηκε σε ένα τμήμα της Πυριγενούς Περιφέρειας του Βόρειου Ατλαντικού για να κατανοήσει καλύτερα την πολύπλοκη κατανομή των ηφαιστείων στη Σκωτία και την Ιρλανδία. Ήθελε να μάθει αν η δομή των τεκτονικών πλακών της Γης έπαιζε ρόλο στην επιφανειακή έκφραση της ηφαιστειακής δραστηριότητας.
Χρησιμοποιώντας σεισμικά δεδομένα που εξήχθησαν από σεισμούς, ο Bonadio δημιούργησε μια εικόνα του εσωτερικού της Γης κάτω από τη Βρετανία και την Ιρλανδία, η οποία δημιουργήθηκε από υπολογιστή. Αυτή η μέθοδος, γνωστή ως σεισμική τομογραφία, λειτουργεί παρόμοια με μια ιατρική αξονική τομογραφία, αποκαλύπτοντας κρυφές δομές βαθιά μέσα στον πλανήτη. Ο Bonadio συνδύασε αυτήν την εικόνα με μετρήσεις σεισμικής θερμογραφίας - μια νέα μέθοδο που ανέπτυξε η ομάδα - οι οποίες αποκαλύπτουν διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και το πάχος της τεκτονικής πλάκας.
Διαπίστωσε ότι τα ηφαίστεια της βορειοδυτικής Σκωτίας και της Ιρλανδίας σχηματίστηκαν σε περιοχές όπου η λιθόσφαιρα (το άκαμπτο εξωτερικό στρώμα της Γης που αποτελεί τις τεκτονικές πλάκες) είναι λεπτότερη και ασθενέστερη.
«Βλέπουμε αρχαία ηφαίστεια συγκεντρωμένα μέσα σε αυτόν τον διάδρομο λεπτής λιθόσφαιρας κάτω από την Ιρλανδική Θάλασσα και τις γύρω περιοχές», δήλωσε ο Μπονάδιο. Πιστεύει ότι το θερμό υλικό του λοφίου διοχετεύτηκε κατά προτίμηση κατά μήκος αυτού του διαδρόμου, συγκεντρώνοντας λίμνες στις περιοχές των λεπτών πλακών λόγω της άνωσής του.
Προηγουμένως, ορισμένοι επιστήμονες είχαν προτείνει εναλλακτικές, μη μανδυακές πηγές προέλευσης για την ηφαιστειακή δραστηριότητα, δήλωσε ο Μπονάντιο. Αλλά η νέα του έρευνα δείχνει ότι η σκέδαση θα μπορούσε να εξηγηθεί από την εκτροπή και την αναδρομολόγηση του μάγματος σε περιοχές λεπτότερης λιθόσφαιρας.
Ο Σεργκέι Λεμπέντεφ, από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, δήλωσε: «Αυτή η εντυπωσιακή συσχέτιση υποδηλώνει ότι το θερμό υλικό του νέφους διάβρωσε τη λιθόσφαιρα σε αυτήν την περιοχή. Αυτός ο προκύπτων συνδυασμός λεπτής λιθόσφαιρας, θερμής ασθενόσφαιρας και τήξης αποσυμπίεσης πιθανότατα προκάλεσε την ανύψωση και την ηφαιστειακή δραστηριότητα».
Προηγουμένως, οι συγγραφείς είχαν βρει μια στενή σύνδεση μεταξύ της άνισης κατανομής των σεισμών στη Βρετανία και την Ιρλανδία και του πάχους της λιθόσφαιρας, δείχνοντας πώς τα σημάδια που αφήνονται από το λοφίο του μανδύα επηρεάζουν τους σεισμικούς κινδύνους σήμερα.
Οι Bonadio και Lebedev χρησιμοποιούν επίσης τις μεθόδους τους για να χαρτογραφήσουν το δυναμικό των γεωθερμικών ενεργειακών πόρων. «Στη Βρετανία και την Ιρλανδία, η μεγαλύτερη παροχή θερμότητας από τον μανδύα της Γης βρίσκεται στα ίδια σημεία όπου εξερράγησαν τα ηφαίστεια πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια και όπου η λιθόσφαιρα είναι λεπτότερη», δήλωσε ο Lebedev. Αυτός και ο Bonadio συνεργάζονται με διεθνείς συναδέλφους για να εφαρμόσουν τις νέες τους μεθόδους σεισμικής θερμογραφίας στην παγκόσμια γεωθερμική αξιολόγηση.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το Πανεπιστήμιο του Cambridge
περισσότερα,
Raffaele Bonadio, Sergei Lebedev, David Chew, Yihe Xu, Javier Fullea, Thomas Meier. Volcanism and long-term seismicity controlled by plume-induced plate thinning. Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-62967-5
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250907024546.htm