Οι ήπειροι ξεκολλούν από κάτω για να ενεργοποιήσουν τα ωκεάνια ηφαίστεια

Νήσος των Χριστουγέννων, στον Ινδικό Ωκεανό της Αυστραλίας.Ένα κομμάτι του κατώτερου ηπειρωτικού μανδύα (οι κρυσταλλικές ρίζες των ηπείρων). Αυτό αντιπροσωπεύει το υλικό που προτείνει η έρευνα, το οποίο αφαιρείται και παρασύρεται πλευρικά στον ωκεάνιο μανδύα. Από τον Καθηγητή Tom Gernon, Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον.

Οι επιστήμονες της Γης ανακάλυψαν πώς οι ήπειροι ξεφλουδίζονται αργά από κάτω, τροφοδοτώντας την ηφαιστειακή δραστηριότητα σε ένα απροσδόκητο μέρος: τους ωκεανούς.

Η έρευνα, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον, δείχνει πώς κομμάτια ηπείρων απογυμνώνονται αργά από κάτω και παρασύρονται στον ωκεάνιο μανδύα - το ζεστό, ως επί το πλείστον στερεό στρώμα κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού που ρέει αργά. Εδώ, το ηπειρωτικό υλικό τροφοδοτεί την ηφαιστειακή δραστηριότητα για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.

Η ανακάλυψη λύνει ένα μακροχρόνιο γεωλογικό μυστήριο: γιατί πολλά ωκεάνια νησιά μακριά από τα τεκτονικά όρια των πλακών περιέχουν υλικά που μοιάζουν σαφώς ηπειρωτικά, παρά το γεγονός ότι βρίσκονται στη μέση των ωκεανών.

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience , διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον και σε αυτήν συμμετείχαν το Κέντρο Γεωεπιστημών GFZ Helmholtz στο Πότσνταμ της Γερμανίας, το Πανεπιστήμιο του Πότσνταμ, το Πανεπιστήμιο Queen's του Καναδά και το Πανεπιστήμιο Swansea.

Αρχαία χημικά ίχνη στον μανδύα

Πολλά ωκεάνια νησιά, όπως το Νησί των Χριστουγέννων στον βορειοανατολικό Ινδικό Ωκεανό, περιέχουν ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα ορισμένων λεγόμενων «εμπλουτισμένων» στοιχείων που βρίσκονται κανονικά στις ηπείρους - πιθανώς επειδή οι βαθιές διεργασίες της Γης έχουν διπλώσει σε παλαιότερο, ανακυκλωμένο υλικό, όπως ένα μίξερ για κέικ που ανακατεύεται.

Θεωρούνταν ότι αυτά τα στοιχεία προέρχονταν από ιζήματα που ανακυκλώνονται όταν οι ωκεάνιες πλάκες βυθίζονται στον μανδύα ή από στήλες θερμών πετρωμάτων, γνωστές ως λοφία του μανδύα , που ανεβαίνουν από τα βάθη της Γης.

Αλλά αυτές οι εξηγήσεις είναι ανεπαρκείς, καθώς ορισμένες ηφαιστειακές περιοχές δείχνουν ελάχιστα σημάδια ανακύκλωσης του φλοιού, ενώ άλλες φαίνονται πολύ ψυχρές και ρηχές για να καθοδηγούνται από τα μανδυακά ρεύματα.

«Γνωρίζουμε εδώ και δεκαετίες ότι τμήματα του μανδύα κάτω από τους ωκεανούς φαίνονται παράξενα μολυσμένα, σαν να κατέληξαν εκεί κομμάτια αρχαίων ηπείρων με κάποιο τρόπο», δήλωσε ο Thomas Gernon, καθηγητής Γεωεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Αλλά δεν έχουμε καταφέρει να εξηγήσουμε επαρκώς πώς έφτασε εκεί όλο αυτό το ηπειρωτικό υλικό».

Οι ήπειροι ξεφλουδίζουν από κάτω

Η μελέτη προτείνει μια νέα απάντηση: οι ήπειροι δεν σχηματίζουν απλώς ρήγματα στην επιφάνεια - ξεφλουδίζουν επίσης από κάτω και σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις από ό,τι θεωρούνταν προηγουμένως δυνατό.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν προσομοιώσεις για να μιμηθούν τη συμπεριφορά των ηπείρων και του μανδύα καθώς τεντώνονται από τεκτονικές δυνάμεις.

Η εργασία τους βασίζεται σε προηγούμενη έρευνά τους που δείχνει ότι όταν οι ήπειροι διασπώνται, οι βαθιές τεκτονικές δυνάμεις πυροδοτούν ένα κύμα αστάθειας - ένα «κύμα μανδύα» - που σαρώνει τη βάση των ηπείρων, διαταράσσοντας τις ρίζες τους σε βάθη 150 έως 200 χλμ.

Αυτή η σαρωτική κίνηση εκτυλίσσεται με απίστευτα αργό ρυθμό, μόλις ένα εκατομμυριοστό της ταχύτητας ενός σαλιγκαριού, απογυμνώνοντας σταδιακά υλικό από τις βαθιές ρίζες των ηπείρων.

Αυτά τα αποφλοιωμένα θραύσματα στη συνέχεια παρασύρονται πλευρικά - μερικές φορές σε απόσταση μεγαλύτερη των 1.000 χλμ.- στον ωκεάνιο μανδύα, όπου τροφοδοτούν ηφαιστειακές εκρήξεις στον ωκεανό για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.

Η συν-συγγραφέας της μελέτης, καθηγήτρια Sascha Brune, του GFZ στο Πότσνταμ, δήλωσε: «Διαπιστώσαμε ότι ο μανδύας εξακολουθεί να αισθάνεται τις επιπτώσεις της διάσπασης των ηπείρων πολύ μετά τον διαχωρισμό των ίδιων των ηπείρων. Το σύστημα δεν απενεργοποιείται όταν σχηματίζεται μια νέα ωκεάνια λεκάνη - ο μανδύας συνεχίζει να κινείται, να αναδιοργανώνεται και να μεταφέρει εμπλουτισμένο υλικό μακριά από το σημείο προέλευσής του».

Στοιχεία από τον Ινδικό Ωκεανό

Η ομάδα ανέλυσε γεωχημικά δεδομένα από περιοχές της Γης, συμπεριλαμβανομένης της επαρχίας Seamount του Ινδικού Ωκεανού, μιας αλυσίδας ηφαιστειακών χαρακτηριστικών που σχηματίστηκαν μετά τη διάσπαση της υπερηπείρου Γκοντβάνα πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια.

Μέσω προσομοιώσεων και χημικής ανάλυσης , ανακάλυψαν ότι λίγο μετά τη διάσπαση της Γκοντβάνα, μια έκρηξη ασυνήθιστα εμπλουτισμένου μάγματος ανέβηκε στην επιφάνεια.

Για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια, αυτό το χημικό σήμα εξασθένησε καθώς η ροή της ύλης από κάτω από την ήπειρο μειώθηκε. Αυτό συνέβη χωρίς να προέρχεται από τα βάθη της Γης κάποιο λοφίο από τον μανδύα, το οποίο οι γεωλόγοι υπέθεταν εδώ και καιρό ότι πρέπει να ήταν υπεύθυνο.

Ο καθηγητής Gernon εξήγησε: «Δεν αποκλείουμε πίδακες του μανδύα, αλλά αυτή η ανακάλυψη υποδεικνύει έναν εντελώς νέο μηχανισμό που διαμορφώνει επίσης τη σύνθεση του μανδύα της Γης. Τα κύματα του μανδύα μπορούν να μεταφέρουν σταγόνες ηπειρωτικού υλικού βαθιά μέσα στον ωκεάνιο μανδύα, αφήνοντας πίσω τους μια χημική υπογραφή που διαρκεί πολύ μετά τη διάσπαση των ηπείρων».

Η μελέτη βασίζεται στην πρόσφατη ανακάλυψη της ομάδας ότι τα κύματα του μανδύα μπορούν επίσης να προκαλέσουν δραματικές αλλαγές βαθιά μέσα στις ηπείρους. Η προηγούμενη εργασία τους έδειξε ότι αυτές οι αργές, κυλιόμενες κινήσεις στον μανδύα της Γης μπορούν να βοηθήσουν στην πυροδότηση εκρήξεων διαμαντιών , ακόμη και στην αναμόρφωση τοπίων χιλιάδων χιλιομέτρων από τις άκρες των τεκτονικών πλακών.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα eurekalert

περισσότερα,

Enriched mantle generated through persistent convective erosion of continental roots, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01843-9.

Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον

https://www.eurekalert.org/news-releases/1104943

https://phys.org/news/2025-11-continents-trigger-oceanic-volcanoes.html