Team udgiver nye data om historien om Pacific Ring of Fire

Bevægelserne af Jordens tektoniske plader former vores planets ansigt. Synken af ​​en plade under en anden forårsager vulkanisme og jordskælv. Som en del af International Ocean Discovery Program, et internationalt videnskabshold var i stand til at bore og undersøge oprindelsen af ​​en subduktionszone for første gang i 2014. Holdet offentliggør nu sine data i det internationale videnskabelige tidsskrift Earth and Planetary Science Letters .

Omkring 2000 kilometer øst for de filippinske øer ligger en af ​​havenes mest berømte topografiske ejendommeligheder:Marianergraven. når dybder på op til 11, 000 meter under havets overflade, det holder rekorden som det dybeste punkt i verdenshavet. Denne 4000 kilometer lange rende strækker sig fra Mariana-øerne i syd gennem Izu-Bonin-øerne til Japan i nord. Her, Stillehavspladen er subduceret under den filippinske havplade, resulterer i intens vulkansk aktivitet og et højt antal jordskælv. Hele området er en del af "Pacific Ring of Fire."

Men hvornår og hvordan begyndte subduktionen af ​​Stillehavspladen? Dette er et kontroversielt emne blandt videnskabsmænd. Et internationalt team ledet af GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, Japan Agency for Marine Earth Science and Technology (JAMSTEC) og Australian National University undersøgte denne tidlige fase af subduktion langs Izu-Bonin-Mariana-graven, med resultater offentliggjort i marts-udgaven af ​​det videnskabelige tidsskrift Earth and Planetary Science Letters .

Undersøgelsen er baseret på en borekerne, der blev opnået af International Ocean Discovery Program (IODP) i 2014 med det amerikanske forskningsborefartøj JOIDES RESOLUTION omkring 600 kilometer vest for den nuværende Izu-Bonin-grav. "For første gang, vi var i stand til at få prøver af sten, der stammer fra de første stadier af subduktion, " siger Dr. Philipp Brandl fra GEOMAR, første forfatter til undersøgelsen. "Det er kendt, at den aktive subduktionszone har bevæget sig mod øst gennem sin historie og har efterladt vigtige geologiske spor på havbunden under sin migration. Vi har nu boret, hvor processen er begyndt."

Teamet fra JOIDES RESOLUTION var i stand til at bore mere end 1600 meter dybt på havbunden, starter ved en vanddybde på omkring 4700 meter under havets overflade. "Dette er allerede på grænsen af ​​det teknisk mulige", understreger Dr. Brandl. Baseret på analyse af denne borekerne, forskerne var i stand til at spore subduktionszonens historie lag for lag op til de omkring 50 millioner år gamle sten i bunden af ​​kernen, som er typiske for fødslen af ​​en subduktionszone. "Der har ikke været sådan et fuldstændigt overblik endnu, " siger Dr. Brandl.

Brandl og hans kolleger var nu i stand til at erhverve og analysere mikroskopiske indeslutninger af afkølet magma fra klipperne. De opnåede data giver forskerne indsigt i historien om vulkansk aktivitet ved Pacific Ring of Fire for 30-40 millioner år siden. Forskerne fandt beviser for, at vulkanismen kun var begyndt at tage fart. Den vulkanske aktivitet intensiveredes med tilbagerulningen af ​​subduktionszonen mod øst, og de enorme eksplosive stratovulkaner dannedes, i lighed med de nuværende i dag, for eksempel langs den vestlige rand af Stillehavets Ring of Fire.

Imidlertid, yderligere boring er nødvendig for at teste validiteten af ​​disse observationer. "Jo flere borekerner vi kan få ud af sådanne gamle lag, jo bedre lærer vi at forstå vores egen planet, " siger Dr. Brandl. Spørgsmålet om, hvordan subduktionszoner udvikler sig, er ikke kun interessant for at forstå jordens historie. Subduktionszoner er drivkræfterne for den kemiske udveksling mellem jordens overflade og jordens indre. "Dynamikken i en subduktionszone kan således også påvirke hastigheden af ​​globale elementarcyklusser", opsummerer Dr. Brandl.