Naučnici vjeruju da su pronašli objašnjenje za neobične procese ispod Apenina, gdje se Zemljina kora istovremeno rasteže i sabija. Ključ bi mogao biti u procesu koji geolozi nazivaju delaminacijom.
Apeninski planinski lanac, koji predstavlja svojevrsnu kičmu italijanskog poluostrva, krije neobičnu geološku pojavu. Dok se jedan dio kore rasteže, drugi se istovremeno sabija. Pojedini dijelovi terena se uzdižu, dok drugi tonu.
Naučnici sada vjeruju da su pronašli objašnjenje za ove naizgled suprotstavljene procese. Prema novoj studiji, Zemljina kora ispod Italije doslovno se „otkopčava“, a upravo taj proces mogao bi objašnjavati dio neobične geološke aktivnosti koja se danas odvija na površini, piše ScienceAlert.
Apenini između rastezanja i sabijanja
Apenini su, kao i brojni drugi planinski lanci, nastali kao posljedica sudara tektonskih ploča. Milionima godina taj proces je sabijao, nabirao i zadebljavao Zemljinu koru, stvarajući planinski lanac.
Međutim, tektonski sistem ispod Italije vremenom se promijenio.
Ploča koja je tonula u Zemljin omotač počela je da se povlači, dok se iza planinskog lanca kora počela rastezati. Tako je otvoren prostor za nastanak Tirenskog mora.
Zbog toga su se Apenini našli u neobičnoj situaciji: dok se njihov spoljašnji rub i dalje sabijao, kora sa unutrašnje strane lanca istovremeno se rastezala.
Ovaj paradoks godinama zbunjuje geologe.
Prije otprilike dva do 10 miliona godina, ovi suprotstavljeni pokreti bili su dio istog tektonskog sistema. Međutim, prije oko dva miliona godina došlo je do promjene.
Glavna faza širenja koja je dovela do otvaranja Tirenskog mora završila je, dok je sabijanje duž Apeninske fronte naglo usporilo. Ipak, deformacije planinskog lanca nisu prestale.
To je ukazivalo na postojanje dodatnog mehanizma koji još nije bio dovoljno objašnjen.
Teorija o „otkopčavanju“ Zemljine kore
Tim geologa sa Univerziteta u Firenci, predvođen Stefanom Tavanijem, smatra da odgovor može biti u procesu koji se naziva delaminacija.
Riječ je o odvajanju gustog donjeg dijela kore i litosfere od gornjih slojeva. Odvojeni, gušći materijal potom tone dublje u Zemljin omotač.
Prema analizi italijanskih geologa, ovaj proces ispod Apenina ne odvija se istovremeno duž čitavog planinskog lanca. Umjesto toga, postoji svojevrsna pokretna granica, odnosno „zglob“, koja se postepeno pomjera ispod Italije prema jadranskom predgorju.
Kako bi istražili ovaj proces, Tavani i njegove kolege objedinili su podatke prikupljane decenijama – od seizmičkih mjerenja i GPS podataka do satelitskih radarskih posmatranja i karata Mohorovičićevog diskontinuiteta, granice koja razdvaja Zemljinu koru od omotača.
U podacima su pronašli obrazac koji se proteže duž više od 500 kilometara Apenina.
Ispod tirenske strane lanca Moho diskontinuitet na pojedinim mjestima preklapa se sa onim ispod jadranske strane. Istraživači smatraju da ova struktura ukazuje na pokretnu frontu „otkopčavanja“, odnosno područje na kojem dolazi do odvajanja donjih slojeva kore.
Potresi prate zonu „otkopčavanja“
Dodatni trag predstavljaju potresi.
Oni se grupišu upravo oko zone odvajanja. Iza i iznad te fronte mehanizmi potresa uglavnom ukazuju na rastezanje kore, dok ispred nje ukazuju na kompresiju, odnosno sabijanje.
Sličnu sliku daju i GPS mjerenja.
Prema podacima istraživača, unutrašnji dio planinskog pojasa širi se brzinom od oko četiri milimetra godišnje, dok se prema njegovom spoljašnjem rubu dio tog pomjeranja nadoknađuje sabijanjem od približno dva milimetra godišnje.
Naučnici ovaj obrazac opisuju kao deformaciju nalik harmonici – unutrašnjost planinskog pojasa se rasteže, dok se njegova fronta istovremeno skraćuje.
Mehanizam koji je nedostajao
Povlačenje tektonske ploče moglo je da objasni raniji razvoj Apenina, ali samo po sebi nije dovoljno da objasni ono što se događa danas.
Tavani i njegove kolege zato smatraju da delaminacija predstavlja svojevrsni unutrašnji pokretač koji je nedostajao u dosadašnjim modelima.
Ispred pokretnog „zgloba“ donja kora i litosferski omotač i dalje su povezani sa pločom koja tone i povlači koru prema dolje.
Ali kada zglob prođe određeno područje i donji slojevi se odvoje, to opterećenje nestaje.
Preostala kora tada može početi da se ispravlja i podiže. Gušći materijal ispod nje zamjenjuje lakši i plovniji materijal omotača, što dodatno utiče na deformaciju površine.
Rezultat je rastezanje kore iza pokretne fronte, dok se kora ispred nje, koja je još povezana sa dijelom ploče koji tone, i dalje sabija i spušta.
Apenini kao prirodna laboratorija
Iako slika još nije potpuno jasna, istraživači smatraju da njihovi rezultati pružaju važan uvid u način na koji se kontinentalna kora i Zemljin omotač mijenjaju kroz vrijeme.
Model je pojednostavljen i ostaju otvorena pitanja o preciznoj strukturi tektonskih ploča ispod Apenina. Za potpuno razumijevanje procesa biće potrebni složeniji modeli koji bi uključili istovremene promjene u kori i omotaču.
Ipak, rezultati objavljeni u časopisu Communications Earth & Environment ukazuju na to da bi Apenini mogli predstavljati rijetku prirodnu laboratoriju za proučavanje jednog od složenijih procesa u unutrašnjosti Zemlje.
Ono što ovaj slučaj čini posebno zanimljivim jeste činjenica da naučnici, zahvaljujući kombinaciji seizmičkih, GPS i satelitskih podataka, mogu pratiti kako se zona delaminacije postepeno pomjera kroz prostor.
Drugim riječima, ispod Italije se odvija proces koji izgleda kao svojevrsno geološko „otkopčavanje“ Zemljine kore, a njegovi efekti mogu se registrovati stotinama kilometara dalje – kroz pomjeranje tla, potrese i promjene u obliku samog planinskog lanca.