Στην ξηρά, γιγαντιαία φαράγγια όπως το Γκραν Κάνυον είναι συνήθως το αποτέλεσμα της αργής «εργασίας» των ποταμών, οι οποίοι διαβρώνουν τα πετρώματα μετατρέποντάς τα σε ιζήματα κατά τη διάρκεια τεράστιων χρονικών περιόδων.
Ο βαθύς ωκεανός δεν διαθέτει το ίδιο είδος επίμονης επιφανειακής ροής που σκάβει και ανοίγει κοιλάδες πάνω σε συμπαγές υπόστρωμα. Κι όμως, ο βυθός εξακολουθεί να φιλοξενεί χάσματα που κάνουν πολλά διάσημα τοπία της ξηράς να μοιάζουν μικρά.
Το King’s Trough Complex
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά είναι το King’s Trough Complex (Σύμπλεγμα της Τάφρου του Βασιλιά), περίπου 1.000 χιλιόμετρα δυτικά της Πορτογαλίας. Δεν πρόκειται για μια απλή τομή στον πυθμένα, αλλά για ένα ευρύ σύστημα παράλληλων τάφρων και βαθιών λεκανών που εκτείνεται σε περίπου 500 χιλιόμετρα, με το Βάραθρο Πικ (Peake Deep) στο ανατολικό άκρο να αποτελεί ένα από τα βαθύτερα σημεία του Ατλαντικού Ωκεανού.
Τι θα μπορούσε, λοιπόν, να δημιουργήσει έναν σχηματισμό τέτοιας κλίμακας στην μέση μιας ωκεάνιας λεκάνης;
Μια νέα μελέτη από μια διεθνή ομάδα υπό την καθοδήγηση του Κέντρου Ωκεάνιων Ερευνών GEOMAR Helmholtz στο Κίελο, παρουσιάζει νέα στοιχεία στο περιοδικό Geochemistry, Geophysics, Geosystems.
Η εργασία επισημαίνει τον ισχυρό δεσμό ανάμεσα στις αργά κινούμενες τεκτονικές πλάκες στην επιφάνεια και τη δραστηριότητα που καθοδηγείται από τη θερμότητα βαθιά κάτω από αυτές.
Οι ερευνητές υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι οι τεκτονικές διεργασίες –δηλαδή οι κινήσεις του φλοιού της Γης– διαδραμάτισαν κεντρικό ρόλο στον σχηματισμό της King’s Trough», λέει η κύρια συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Antje Dürkefälden, θαλάσσια γεωλόγος στο GEOMAR.
«Τα αποτελέσματά μας εξηγούν τώρα για πρώτη φορά γιατί αυτή η αξιοσημείωτη δομή αναπτύχθηκε ακριβώς σε αυτή την τοποθεσία».
Ο βυθός άνοιξε σαν φερμουάρ
Οι ερευνητές προτείνουν ότι, πριν από περίπου 37 έως 24 εκατομμύρια χρόνια, αυτό το τμήμα του Βόρειου Ατλαντικού μετατράπηκε για ένα σύντομο διάστημα σε ζώνη ορίου μεταξύ της Ευρωπαϊκής και της Αφρικανικής πλάκας.
Αντί η μία πλάκα απλώς να γλιστράει δίπλα στην άλλη, ο φλοιός σε αυτό το σημείο εφελκύστηκε (τραβήχτηκε) και έσπασε, με τον διαχωρισμό να προχωρά από τα ανατολικά προς τα δυτικά, σαν ένα φερμουάρ που ανοίγει.
Ο χρόνος εκδήλωσης του φαινομένου είναι μόνο ένα μέρος του παζλ.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι ο φλοιός σε αυτή την περιοχή ήταν ήδη ασυνήθιστος πριν φτάσει το όριο των πλακών. Ήταν παχύτερος από τον τυπικό ωκεάνιο φλοιό και είχε θερμανθεί έντονα — συνθήκες που μπορούν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο παραμορφώνονται τα πετρώματα υπό πίεση.
Η πιο πιθανή αιτία, υποστηρίζουν, ήταν θερμό υλικό που αναδυόταν από τον μανδύα της Γης, ένα λοφίο μανδύα (mantle plume), το οποίο λειτουργεί σαν ένας μακρόβιος αγωγός θερμότητας από τα βάθη του πλανήτη.
Οι ερευνητές ερμηνεύουν αυτό το αποτύπωμα του λοφίου ως έναν πρώιμο κλάδο του σημερινού μανδυακού λοφίου των Αζορών, υποδηλώνοντας ότι η δραστηριότητα στον βαθύ μανδύα ίσως βοήθησε στην «προετοιμασία» της περιοχής.
“Αυτός ο παχύτερος, θερμός φλοιός μπορεί να κατέστησε την περιοχή μηχανικά ασθενέστερη, με αποτέλεσμα το όριο των πλακών να μετατοπιστεί κατά προτίμηση εδώ“, εξηγεί ένας από τους συγγραφείς, ο Δρ. Jörg Geldmacher, θαλάσσιος γεωλόγος στο GEOMAR. “Όταν το όριο των πλακών μετακινήθηκε αργότερα νοτιότερα προς τις σημερινές Αζόρες, η διαδικασία σχηματισμού της Τάφρου του Βασιλιά σταμάτησε”.
Η Τάφρος του Βασιλιά αποτελεί, επομένως, ένα ζωντανό παράδειγμα του πώς συνδέονται οι διεργασίες στον βαθύ μανδύα με τις κινήσεις των υπερκείμενων τεκτονικών πλακών, και πώς η προγενέστερη μανδυακή δραστηριότητα μπορεί να επηρεάσει την τοποθεσία μιας μεταγενέστερης τεκτονικής παραμόρφωσης.
Τα αποτελέσματα όχι μόνο βελτιώνουν την κατανόησή μας για τη γεωδυναμική εξέλιξη του Ατλαντικού Ωκεανού, αλλά προσφέρουν επίσης πολύτιμα στοιχεία για το πώς εξελίσσονται παρόμοιες διαδικασίες σήμερα.
Στην περιοχή των Αζορών, ένα ανάλογο σύστημα τάφρων —το λεγόμενο Ρήγμα της Τερσέιρα (Terceira Rift)— σχηματίζεται αυτή τη στιγμή, ξανά σε μια περιοχή με ασυνήθιστα παχύ ωκεάνιο φλοιό.
Αποστολή, δείγματα πετρωμάτων και χρονολόγηση
Τα ευρήματα βασίζονται σε δεδομένα από την ερευνητική αποστολή M168 με το ερευνητικό σκάφος METEOR το 2020, υπό την καθοδήγηση της Antje Dürkefälden.
Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα σόναρ υψηλής ανάλυσης, η ομάδα δημιούργησε αρχικά έναν λεπτομερή χάρτη της περιοχής και στη συνέχεια συνέλεξε επιλεκτικά ηφαιστειακά πετρώματα από διάφορα σημεία του συστήματος της τάφρου, χρησιμοποιώντας μια ειδική δραγάνη (αλυσοφόρο σάκο συλλογής).
Στο εργαστήριο, οι ερευνητές ανέλυσαν τη χημική σύσταση των δειγμάτων. Η ηλικία επιλεγμένων πετρωμάτων προσδιορίστηκε στο Πανεπιστήμιο του Μάντισον (Ουισκόνσιν, ΗΠΑ). Πρόσθετα βαθυμετρικά δεδομένα παρασχέθηκαν από το πορτογαλικό ερευνητικό κέντρο Estrutura de Missão para a Extensão da Plataforma Continental (EMEPC).
Στην μελέτη συμμετείχαν επίσης ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κιέλου και το Πανεπιστήμιο Martin Luther Halle-Wittenberg.
