Een toename van materie van diep onder de aardkorst zou de continenten van Noord- en Zuid-Amerika verder uit elkaar kunnen drijven van Europa en Afrika, nieuw onderzoek heeft gevonden.

De platen die aan Amerika zijn bevestigd, wijken vier centimeter per jaar af van de platen die aan Europa en Afrika zijn bevestigd. Tussen deze continenten ligt de Mid-Atlantische Rug, een plaats waar nieuwe platen worden gevormd en een scheidslijn tussen platen die naar het westen bewegen en die naar het oosten; onder deze richel, materiaal stijgt om de ruimte te vervangen die de platen achterlaten als ze uit elkaar bewegen.

Conventionele wijsheid is dat dit proces normaal gesproken wordt aangedreven door verre zwaartekrachten als dichtere delen van de platen terug in de aarde zinken. Echter, de drijvende kracht achter de scheiding van de Atlantische platen is een mysterie gebleven omdat de Atlantische Oceaan niet wordt omringd door dichte, zinkende platen.

Nu een team van seismologen, geleid door de Universiteit van Southampton, hebben bewijs gevonden van een opwelling in de mantel - het materiaal tussen de aardkorst en de kern - van diepten van meer dan 600 kilometer onder de Midden-Atlantische rug, die de platen van onderaf zouden kunnen duwen, waardoor de continenten verder uit elkaar schuiven.

Opwellingen onder bergkammen worden doorgaans verondersteld afkomstig te zijn van veel ondiepere diepten van ongeveer 60 km.

De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur zorgen voor een beter begrip van platentektoniek die veel natuurrampen over de hele wereld veroorzaakt, inclusief aardbevingen, tsunami's en vulkaanuitbarstingen.

Meer dan twee onderzoekscruises op de RV Langseth en RRV Discovery, het team zette 39 seismometers in op de bodem van de Atlantische Oceaan als onderdeel van het PI-LAB-experiment (Passive Imaging of the Lithosphere-Asthenosphere Boundary) en EURO-LAB (Experiment to Unearth the Rheological Oceanic Lithosphere-Asthenosphere Boundary). De gegevens bieden de eerste grootschalige beeldvorming met hoge resolutie van de mantel onder de Mid-Atlantische Rug.

Dit is een van de weinige experimenten van deze schaal die ooit in de oceanen zijn uitgevoerd en stelde het team in staat variaties in de structuur van de aardmantel in beeld te brengen nabij diepten van 410 km en 660 km - diepten die worden geassocieerd met abrupte veranderingen in minerale fasen. Het waargenomen signaal was indicatief voor een diepe, trage en onverwachte opwelling uit de diepere mantel.

Hoofdauteur, Matthew Agius, een voormalig postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Southampton en momenteel aan de Università degli studi Roma Tre zei:"Dit was een gedenkwaardige missie die ons in totaal 10 weken op zee in het midden van de Atlantische Oceaan kostte. De ongelooflijke resultaten werpen nieuwe licht in ons begrip van hoe het binnenste van de aarde is verbonden met platentektoniek, met waarnemingen die nog niet eerder zijn gezien."

Dr. Kate Rychert en Dr. Nick Harmon van de Universiteit van Southampton en professor Mike Kendall van de Universiteit van Oxford leidden het experiment en waren de belangrijkste wetenschappers op de cruises. Het experiment werd gefinancierd door NERC (Natural Environment Research Council, UK) en de ERC (European Research Council).

Dr. Harmon zei:"Er is een groeiende afstand tussen Noord-Amerika en Europa, en het wordt niet gedreven door politieke of filosofische verschillen - het wordt veroorzaakt door mantelconvectie!"

Naast het helpen van wetenschappers bij het ontwikkelen van betere modellen en waarschuwingssystemen voor natuurrampen, platentektoniek heeft ook een impact op de zeespiegel, en beïnvloedt daarom schattingen van klimaatverandering over geologische tijdschalen.

Dr. Rychert zei:"Dit was volkomen onverwacht. Het heeft brede implicaties voor ons begrip van de evolutie en bewoonbaarheid van de aarde. Het laat ook zien hoe cruciaal het is om nieuwe gegevens uit de oceanen te verzamelen. Er valt nog zoveel meer te ontdekken!"

Professor Mike Kendall voegde toe:"Dit werk is opwindend en het weerlegt lang gekoesterde veronderstellingen dat mid-oceanische ruggen een passieve rol zouden kunnen spelen in platentektoniek. Het suggereert dat op plaatsen zoals het midden van de Atlantische Oceaan, krachten op de nok spelen een belangrijke rol bij het uit elkaar drijven van nieuw gevormde platen."