La partie profonde de la couche intermédiaire de la Terre est en mouvement.
De nouvelles recherches révèlent que le manteau inférieur, situé entre 410 et 621 milles (660 et 1 000 kilomètres) sous la croûte terrestre, est plus dynamique qu'on ne le croyait auparavant. Cette couche profonde coule et se déforme activement dans les zones de subduction, où des plaques de croûte océanique plongent à travers les couches de la Terre comme des navires qui coulent.
"Traditionnellement, on pense que le flux de roche dans le manteau inférieur de la Terre est lent jusqu'à ce que vous atteigniez le cœur de la planète, l'action la plus dynamique se produisant dans le manteau supérieur qui ne va qu'à une profondeur de 660 km (410 miles)", a déclaré le responsable de l'étude. Ana Ferreira, sismologue à l'University College de Londres et à l'Université de Lisbonne, a déclaré dans un communiqué. "Nous avons montré que ce n'est pas le cas après tout dans les grandes régions profondes sous la rive sud du Pacifique et en Amérique du Sud."
Comprendre les calques
Le manteau terrestre est fait de roches chaudes, solides mais facilement pliées et déformées. La transition entre le manteau supérieur et le manteau inférieur se situe à 660 km (410 milles) sous la surface. Ces deux couches sont distinctes; le manteau supérieur, par exemple, est principalement constitué de péridotite de roche ignée, tandis que le manteau inférieur est riche en minéraux, la bridgmanite et la ferropériclase d'oxyde de fer et de magnésium. Les deux couches diffèrent également en température et en pression.
Ferreira et ses collègues ont entrepris d'étudier la partie supérieure du manteau inférieur à l'aide d'un modèle informatique de l'intérieur de la Terre créé avec 43 millions de mesures sismiques réelles de la planète. Plus précisément, les géophysiciens utilisent les échos naturels des tremblements de terre autour du globe pour imaginer ce qui se trouve à l'intérieur de la planète. En regardant comment les vagues changent de vitesse et de direction, les chercheurs peuvent glaner des informations sur les différentes compositions de roches et de minéraux à l'intérieur du manteau, donnant des indices sur sa structure et ses propriétés.
Dans l'étude, les chercheurs se sont concentrés sur ce qui se passait dans les zones de subduction, les zones où la croûte océanique plonge sous la croûte continentale comme une bande transporteuse, recyclant les roches et les minéraux profondément dans le manteau. Ces dalles plongent vers le cœur, traversant la frontière entre le manteau supérieur et inférieur.
Manteau dynamique
Les résultats ont montré que dans les zones de subduction, le manteau inférieur est étonnamment dynamique, en particulier autour des bords des dalles de croûte ancienne plongeant à travers ses couches. La raison, selon les chercheurs, semble être quelque chose appelé «fluage de dislocation», qui est la déformation des cristaux et du matériau cristallin causée par le mouvement des défauts à l'intérieur des cristaux. Ce fluage est causé par l'interaction de la dalle crustale avec la roche du manteau, ce qui incite le manteau à se déformer et à s'écouler (très lentement).
Les chercheurs ont trouvé des preuves de ce fluage sous le Pacifique occidental et l'Amérique du Sud, il n'est donc pas encore clair à quel point il est répandu. Si l'activité est mondiale, cela pourrait suggérer que la Terre se refroidit plus rapidement que ce qui avait été précédemment estimé, a déclaré le co-auteur de l'étude, Manuele Faccenda, de l'Université de Padoue, dans le communiqué.
Bien que le flux du manteau puisse sembler assez éloigné de ce qui se passe dans la croûte, il détermine un peu l'environnement de la planète, a déclaré Ferreira. Vénus, par exemple, a une taille et un emplacement en orbite similaires à ceux de la Terre, mais son manteau coule probablement très différemment.
"La façon dont le manteau coule sur Terre pourrait contrôler pourquoi il y a de la vie sur notre planète, mais pas sur d'autres planètes, comme Vénus", a-t-elle déclaré.
Les résultats paraissent aujourd'hui (25 mars) dans la revue Nature Geoscience.
