Скорость спрединга морского дна замедляется
Новый глобальный анализ скорости спрединга морского дна за последние 19 миллионов лет показал её повсеместное замедление. Геологи пытаются понять, почему морское дно становится менее активным.
Новая океаническая кора непрерывно формируется вдоль срединно-океанических хребтов протяженностью тысячи километров в результате тектонических процессов. По мере того как субдукция поглощает старую кору, рифтовые зоны раскрываются, вынося горячее вещество к поверхности. Остывая, кора отодвигается от хребта, замещаясь более молодой и горячей.
Этот цикл называется спредингом морского дна, и его скорость влияет на множество глобальных процессов, включая уровень моря и углеродный цикл. Более высокие скорости обычно связаны с усилением вулканической активности, высвобождающей парниковые газы, поэтому изучение скорости спрединга помогает понять долгосрочные изменения атмосферы.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале AGU Geophysical Research Letters, современные скорости спрединга достигают примерно 140 миллиметров в год, в то время как около 15 миллионов лет назад на некоторых участках они достигали пика в 200 миллиметров в год.
Замедление — это глобальная усредненная тенденция, складывающаяся из различных скоростей на разных хребтах. Исследование охватило 18 хребтов, но особое внимание было уделено восточной части Тихого океана, где находятся одни из самых быстроспрединговых хребтов в мире. Их значительное замедление (почти на 100 мм/год по сравнению с периодом 19 млн лет назад) и обусловило снижение мировой средней скорости.
«Мы знаем больше о поверхности некоторых других планет, чем о нашем собственном морском дне, — говорит ведущий автор исследования, геофизик из Университета Брауна Колин Далтон. — Одна из проблем — отсутствие полной летописи. Морское дно разрушается, и у нас остаются неполные данные».
Морское дно разрушается в зонах субдукции и заново формируется в зонах спрединга. Этот цикл длится около 180 миллионов лет — таков возраст самой древней океанической коры. Её магнитная запись, с характерными полосами при каждой инверсии магнитного поля Земли, позволяет отслеживать этот процесс.
Далтон и её соавторы изучили магнитные аномалии для 18 крупнейших спрединговых хребтов, используя возраст и площадь коры для расчёта объёма её генерации за последние 19 млн лет. Каждый хребет развивался по-своему, но почти все замедлились. Общий вывод работы — средняя скорость спрединга морского дна снизилась на целых 40% за этот период.
Причина может крыться не в зонах спрединга, а в зонах субдукции. Например, рост Анд вдоль западной окраины Южной Америки увеличивает давление на кору. «Представьте это как увеличение трения между двумя сталкивающимися плитами, — объясняет Далтон. — Замедление конвергенции там в конечном итоге может вызвать замедление спрединга на соседних хребтах». Аналогичный процесс мог действовать в районе Гималаев, замедляя спрединг в Индийском океане.
Однако, как отмечает учёный, этот фактор не может быть единственной причиной глобального замедления. Вероятно, свою роль играют и процессы более крупного масштаба, такие как изменения в мантийной конвекции. Для дальнейшего изучения Далтон планирует использовать данные об абсолютных, а не относительных скоростях движения плит, что поможет точнее определить причину замедления.