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La majeure partie du manteau terrestre est chaude mais solide, avec des roches qui se déforment lentement plutôt que de se fissurer comme le font les roches plus froides de la croûte. Mais de nouvelles recherches révèlent qu’à environ 150 kilomètres sous la surface de la Terre, il existe une couche mondiale de roche fondue.
La découverte de cette couche gluante aidera les chercheurs à mieux comprendre comment les plaques tectoniques « flottent » au-dessus de cette couche du manteau, selon le premier auteur de l’étude Junlin Huaun chercheur postdoctoral en géosciences à l’Université du Texas à Austin, a déclaré à Live Science.
La roche fondue se trouve dans l’asthénosphère, la couche supérieure du manteau qui se situe entre environ 50 miles (80 km) et 124 miles (200 km) sous la surface de la Terre. La seule façon de scruter cette couche du manteau est avec les ondes sismiques des tremblements de terre. Les chercheurs peuvent détecter les ondes dans des stations sismiques installées dans le monde entier, à la recherche de changements subtils dans les formes d’onde qui indiquent les types de matériaux traversés par les ondes. Auparavant, les chercheurs savaient grâce à ces types d’études que certaines parties de l’asthénosphère étaient plus chaudes que d’autres, a déclaré Hua, et des zones inégales de fonte avaient été détectées. Mais on savait peu de choses sur la profondeur et l’étendue de la fonte.
Pour le savoir, Hua et ses collègues ont collecté des données sur des milliers d’ondes sismiques détectées dans 716 stations à travers le monde. Ils ont découvert qu’au lieu de contenir de petites zones de fonte, l’asthénosphère semble contenir une couche partiellement fondue qui s’étend autour du globe, sous au moins 44% de la planète. Cette zone est largement répartie sur le globe et pourrait être beaucoup plus grande, ont découvert les chercheurs, car ils n’ont pas pu sonder sous l’océan, qui est susceptible de recouvrir une couche de fonte et qui occupe beaucoup plus de surface que les continents.
Curieusement, cependant, cette couche fondue ne semble pas affecter les mouvements des plaques tectoniques. Les chercheurs ont découvert que les zones de fusion n’affectaient pas la viscosité du manteau ou sa tendance à couler.
« [That] la roche fondue en plus de la roche solide n’est pas beaucoup plus facile à déformer que ces roches solides seules », a déclaré Hua. « Donc, contre toute attente, ces fontes, bien que présentes, n’affecteront pas la facilité avec laquelle les plaques tectoniques peuvent se déplacer au-dessus de l’asthénosphère.
Il s’agit d’informations utiles pour construire des modèles informatiques de la façon dont les plaques se déplacent, ont déclaré les co-auteurs de l’étude.
« Nous ne pouvons pas exclure que la fonte locale n’a pas d’importance », Thorsten Beckerun géophysicien de l’UT Austin et l’un des auteurs de l’étude, a déclaré dans un déclaration. « Mais je pense que cela nous pousse à voir ces observations de fonte comme un marqueur de ce qui se passe sur la Terre, et pas nécessairement une contribution active à quoi que ce soit. »
Cependant, il reste encore du travail à faire pour cartographier cette couche de manteau fondant, a déclaré Hua.
« Dans cette étude, nous utilisons principalement des instruments sismiques sur les continents, et bien que nous ayons également utilisé certains instruments des îles océaniques, il existe certainement des lacunes dans les données dans l’océan », a-t-il déclaré. « Par conséquent, une belle étude de suivi utiliserait d’autres types de données ou d’instruments sismiques situés au fond des océans pour combler cette lacune. »
Les chercheurs ont publié leurs conclusions le 6 février dans le journal Géoscience de la nature (s’ouvre dans un nouvel onglet).
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