Forskare från Laboratoire de géologie de Lyon:Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) rapporterar att en liten mängd smält sten som ligger under tektoniska plattor uppmuntrar dem att flytta. Deras nya modell tar inte bara hänsyn till hastigheten för seismiska vågor, men också det sätt på vilket de dämpas av mediet de passerar genom. Hastigheten hos tektoniska plattor nära ytan är alltså direkt korrelerad med mängden magma som finns. Denna forskning publicerades den 21 oktober, 2020 in Natur .

Litosfären, den yttre delen av jorden, består av skorpan och en del av den övre manteln. Den är uppdelad i stela plattor som kallas tektoniska eller litosfäriska plattor. Dessa rör sig på ett mer flytande lager av manteln, astenosfären. Astenosfärens lägre viskositet gör att de tektoniska plattorna kan röra sig på den underliggande manteln, men fram till idag förblev ursprunget till denna låga viskositet okänt.

Seismisk tomografi producerar tredimensionella bilder av jordens inre genom att analysera miljontals seismiska vågor som registrerats vid seismologiska stationer spridda över jordklotet. Sedan 1970-talet, Seismologer har analyserat dessa vågor i syfte att identifiera en enda parameter:deras utbredningshastighet. Denna parameter varierar med temperaturen (ju kallare medium, ju snabbare vågorna kommer), sammansättning, och den möjliga närvaron av smält sten i mediet som vågorna passerar genom. Seismologer studerade istället en annan parameter, vågdämpning, tillsammans med variationen i vågutbredningshastigheter. Denna analys, som ger ny information om temperaturen på mediet som genomkorsas av vågorna, gör det möjligt att fastställa mängden smält sten i mediet som vågorna passerar genom.

Deras nya modell gjorde det möjligt, för första gången, att kartlägga mängden smält sten under tektoniska plattor. Detta arbete avslöjar att en liten mängd smält sten (mindre än 0,7 volymprocent) finns i astenosfären under haven, inte bara där detta var väntat, d.v.s. under havsryggar och vissa vulkaner som Tahiti, Hawaii eller Reunion, men också under alla oceaniska plattor. Den låga andelen smält sten som observerats är tillräcklig för att minska viskositeten med en eller två storleksordningar under de tektoniska plattorna, på så sätt "frikopplar" dem från den underliggande manteln. Dessutom, Seismologerna från Lyon observerade att mängden smält sten är högre under de snabbast rörliga plattorna, såsom Stillahavsplattan. Detta tyder på att smältningen av stenarna uppmuntrar plattorna att röra sig och deformationen vid deras baser. Denna forskning förbättrar vår förståelse av plattektonik och hur den fungerar.