Геофизики утверждают, что общепринятое понимание глубокого цикла воды на Земле требует пересмотра

Геофизики под руководством Гарри Грина из Калифорнийского университета в Риверсайде представили данные, противоречащие популярной точке зрения о переносе больших объёмов воды из океанов в глубокую мантию в зонах субдукции. Сравнивая сейсмические и экспериментальные данные, учёные утверждают, что погружающиеся тектонические плиты не переносят воду глубже примерно 400 километров.

Это открытие имеет важные последствия. Во-первых, сухие плиты на большой глубине должны быть прочными, что влияет на модели тектоники плит. Во-вторых, поскольку даже небольшие количества воды сильно снижают вязкость пород, отсутствие значительного переноса воды вглубь означает, что мантийная конвекция в истории Земли была менее интенсивной, чем считалось ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Изучая данные о глубоких землетрясениях, команда обнаружила, что на глубинах более 250 км субдуцирующие плиты по сути сухие. Ключевым доказательством стало присутствие в плитах на этих глубинах минерала оливина, который нестабилен ниже 350 км. Эксперименты показывают, что даже следы воды запустили бы его превращение в стабильную фазу — шпинель. Отсутствие этого превращения подтверждает сухость плит. Наличие такого метастабильного оливина также даёт альтернативный механизм зарождения глубоких землетрясений. Как отметил Грин, это исключает субдуцирующие плиты как «скоростную магистраль» для попадания воды в нижнюю мантию, хотя «проселочные дороги» — другие пути — всё ещё возможны. Данные получены для плит в зонах субдукции Тонга, Марианских, Идзу-Бонинских островов и Японии.