In subductiezones zinken platen lithosfeer in de aardmantel. Begrijpen hoe deze platen in mantelconvectiecellen passen, is belangrijk vanwege de rol die deze bewegingen spelen in de platentektoniek. Het is ook lastig, omdat processen diep onder het aardoppervlak niet direct gemeten kunnen worden.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Geochemistry, Geophysics, Geosystems Samuel L. Goldberg en Adam F. Holt plaatsten afbeeldingen van de lithosfeer en platen van de aarde in mondiale modellen van mantelstroming. Hierdoor konden de onderzoekers onderzoeken hoe plaat-subductie en mantelstroom op elkaar inwerken, zowel mondiaal als op regionale schaal rond specifieke subductiezones.

Ze ontdekten dat de geometrie van de platen een grote invloed kan hebben op de druk en het gedrag van mantelconvectie. Subductiezones met brede, lange en dikke platen – zoals de Kuril-Japan-Izu-Bonin-Mariana – zijn bijvoorbeeld de belangrijkste krachten achter de mantelstroming in hun regio’s, en werken grotendeels onafhankelijk van andere mantelstructuren. Deze bevinding komt overeen met andere eenvoudige, regionale modelleringsbenaderingen.

Maar in andere subductiezones, zoals Sumatra, kunnen stromingspatronen worden beïnvloed door andere platen of door mantelstroming op grotere schaal, waardoor ze rommeliger en complexer worden. Met name het fenomeen van dislocatiekruip, een soort vervorming die sneller is dan die binnen het grootste deel van de omringende mantel, kan ervoor zorgen dat de stroming van de bovenste mantel wordt losgekoppeld van de beweging van de plaat.

De onderzoekers merken op dat hun bevindingen de complexiteit laten zien in subductiezones en mantelstroompatronen over de hele wereld. Dit betekent ook dat sommige canonieke opvattingen over door subductie veroorzaakte stromen mogelijk moeten worden bijgewerkt.

Meer informatie: Samuel L. Goldberg et al., Karakterisering van de complexiteit van de stroming van subductiezones met een ensemble van multischaal mondiale convectiemodellen, Geochemie, geofysica, geosystemen (2024). DOI:10.1029/2023GC011134

Journaalinformatie: Geochemie, geofysica, geosystemen

Geleverd door American Geophysical Union

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.