Вода в мантии Земли может быть связана с субдукцией

Ученые из Университета штата Орегон создали первую глобальную трехмерную карту электропроводности земной мантии. Их модель предполагает, что аномально высокая проводимость в определенных областях мантии может указывать на присутствие воды.

Наиболее примечательно, что эти области высокой проводимости совпадают с зонами субдукции — местами, где тектонические плиты погружаются под земную кору. Субдуцирующие плиты сравнительно холоднее окружающих мантийных материалов и, следовательно, должны быть менее проводящими. Исследователи предполагают, что ответ может заключаться в том, что проводимость в этих областях повышается за счет воды, увлекаемой вглубь в процессе субдукции. Результаты их исследования публикуются на этой неделе в журнале Nature.

Исследование важно, поскольку дает новое представление о фундаментальных процессах, происходящих на планете. Несмотря на все технологические достижения, ученые до сих пор не уверены, сколько воды находится под океаническим дном и какая ее часть попадает в мантию. Последствия этого многочисленны: вода по-разному взаимодействует с минералами на разных глубинах, может изменять физические свойства пород, влиять на вязкость материалов мантии и, в конечном счете, на то, что выходит на поверхность.

Ученые провели исследование с помощью электромагнитной индукционной зондировки мантии Земли. Этот метод очень чувствителен к взаимосвязанным полостям с флюидом внутри горных пород и минералов, которые усиливают проводимость. Используя магнитные наблюдения более чем из 100 обсерваторий, начиная с 1980-х годов, они смогли создать глобальную трехмерную карту. Как отметила ведущий автор статьи Анна Келберт, само изображение не показывает воду, а лишь уровень проводимости, и для интерпретации содержания водорода, железа или углерода требуются дополнительные данные минеральной физики.