Forţa ascunsă din adâncuri a creat un canion submarin de 500 km în Atlantic

Sursa foto: Sciencedaily

Un labirint sub ocean: Complexul King’s Trough

La aproximativ 1.000 de kilometri în largul coastei Portugaliei se întinde o structură submarină colosală care depăşeşte prin dimensiuni orice canion terestru cunoscut. Denumit Complexul King’s Trough, acest ansamblu de şanţuri paralele şi bazine adânci se întinde pe aproape 500 de kilometri şi include, la marginea sa estică, Peake Deep, unul dintre cele mai adânci puncte ale Oceanului Atlantic.

Un canion care nu a fost săpat de apă

Pe uscat, marile canioane se formează prin eroziunea cauzată de cursurile de apă. În ocean nu există râuri capabile să săpa în stâncă la scară comparabilă, însă fundul mării găzduieşte totuşi forme de relief care le depăşesc pe cele terestre. Complexul King’s Trough este un exemplu elocvent: o „vale” submarine formată nu prin scurgerea apei, ci prin procese tectonice care au rupt şi retras crusta oceanică.

O deschidere tectonică ca un fermoar

Cercetările coordonate de Centrul HELMHOLTZ pentru Cercetare Oceanografică din Kiel (GEOMAR) arată că, între aproximativ 37 şi 24 de milioane de ani în urmă, o limită de placă tectonică care separa Europa de Africa a traversat această porţiune a Oceanului Nord-Atlantic. Pe măsură ce plăcile tectonice au început să se deplaseze, crusta s-a întins şi a crăpat, procesul avansând din est spre vest similar desfacerii unui fermoar.

Explicaţia centrală oferită de echipa de cercetare este că, înainte ca această limită de placă să tranziteze zona, crusta oceanică locală devenise neobişnuit de groasă şi încălzită, pregătind terenul pentru deformările ulterioare. Această stare a fost determinată de ascensiunea materialului fierbinte din manta terestră — un fenomen cunoscut sub denumirea de plumă mantoană.

Pluma mantoană timpurie a Azorelor: factorul declanşator

O piesă importantă a puzzle-ului se află adânc sub crustă. Pluma mantoană reprezintă o coloană relativ stabilă de material topit care urcă din adâncurile Terrei. Autorii studiului susţin că ceea ce a activat şi a slăbit mecanic această regiune a fost un afluent timpuriu al plimei mantoane care astăzi este asociată cu Azore.

PD Dr. Jörg Geldmacher, unul dintre coautorii studiului şi geolog marin la GEOMAR, explică succint rolul acestei condiţii: „Această crustă îngroşată şi încălzită ar fi putut face regiunea mecanic mai slabă, astfel încât limita de placă a fost predispusă să se mute aici.” Când apoi limita de placă s-a deplasat ulterior mai la sud, către poziţia modernă a Azorelor, formarea Complexului King’s Trough a încetat.

Interacţiunea dintre manta şi plăci: lecţii pentru geodinamică

Complexul King’s Trough oferă o ilustrare clară a modului în care procesele profunde, din manta, şi mişcările plăcilor tectonice se influenţează reciproc. Activitatea care are loc la sute sau mii de kilometri sub suprafaţă poate „pregăti” o porţiune de crustă pentru deformare ulterioară, determinând astfel locul unde se vor dezvolta fracturi şi rifturi majore.

Aceste rezultate contribuie la o înţelegere mai amplă a istoriei geodinamice a Oceanului Atlantic. Procesul descris de cercetători sugerează că fenomene similare pot fi active şi astăzi; de exemplu, în apropierea Azorelor există un sistem de şanţuri comparabil, numit Terceira Rift, care se formează într-o zonă în care crusta oceanică este de asemenea neobişnuit de groasă.

Cartografierea şi probele: expediţia M168

Concluziile studiului se bazează pe date colectate în timpul expediţiei științifice M168, efectuate în 2020 pe navă de cercetare METEOR, expediţie condusă de Antje Dürkefälden. Echipa a folosit sonare de înaltă rezoluţie pentru a produce o hartă detaliată a fundului oceanic al zonei studiate, permiţând identificarea precisă a reţelei de şanţuri şi bazine adânci care compun Complexul King’s Trough.

Pe lângă cartografiere, cercetătorii au colectat mostre de roci vulcanice din diferite părţi ale sistemului de şanţuri folosind o plasă cu lanţuri (chain bag dredge). În laborator, compoziţia chimică a mostrelor a fost examinată pentru a identifica originea şi istoria magmatică a rocilor. Probele selectate au fost datate la Universitatea din Madison, Wisconsin, Statele Unite, oferind cadre temporale esenţiale pentru interpretarea proceselor tectonice.

Colaborări şi surse de date

Pe lângă GEOMAR, la studiul publicat au contribuit şi cercetători de la Kiel University şi Martin Luther University Halle-Wittenberg. Date bathimetrice suplimentare au fost furnizate de centrul portughez Estrutura de Missão para a Extensão da Plataforma Continental (EMEPC), ceea ce a permis o integrare mai bună a observaţiilor locale cu macheta regională a fundului oceanic.

Publicare şi referinţe

Rezultatele studiului au fost publicate în revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems (G-Cubed), editată de American Geophysical Union (AGU). Articolul, intitulat „Origin of the King’s Trough Complex (North Atlantic): Interplay Between a Transient Plate Boundary and the Early Azores Mantle Plume”, semnat de A. Dürkefälden şi colegii săi, documentează interdependenţa dintre o limită de placă tranzitorie şi activitatea timpurie a plimei mantoane asociate Azorelor.

Pentru detalii tehnice şi date suplimentare, studiul este accesibil prin DOI: 10.1029/2025GC012616. De asemenea, centrul GEOMAR a publicat o prezentare a descoperirii, care oferă context suplimentar despre importanţa structurală a Complexului King’s Trough: Material GEOMAR.

Ce ne învaţă această formă de relief submarină?

Pe lângă confirmarea faptului că procesele tectonice pot genera forme de relief submarine extrem de extinse, studiul evidenţiază un mecanism în două etape prin care un eveniment profund (activitatea unei plume mantoane) poate determina ulterior localizarea rupturilor crustale la scară mare. Mai întâi, ascensiunea materialului fierbinte îngroaşă şi încălzeşte crusta, făcând-o mecanic mai slabă; mai apoi, o trecere a limitei de placă peste această porţiune favorizează riftarea şi formarea unui sistem de şanţuri, aşa cum s-a întâmplat în cazul King’s Trough.

Observaţiile similare din regiunea Terceira indică faptul că astfel de interacţiuni pot apărea oriunde crusta oceanică este supraîncălzită şi întărită de activitate mantoană, ceea ce are implicaţii asupra modului în care cercetătorii înţeleg evoluţia geodinamică a oceanelor şi a marginii continentale.

Detalii suplimentare şi recunoaşteri

Studiul menţionează, ca surse de sprijin pentru datări şi analize chimice, colaborările cu instituţii academice şi cu centre de cercetare specializate. Datele bathimetrice, probele geologice şi analizele geochimice constituie împreună o bază solidă pentru interpretarea istoriei tectonice a Complexului King’s Trough.

Autorii studiului oferă astfel o reconstrucţie consistentă a modului în care forţele interne ale Pământului au deschis o fâşie uriaşă a fundului Atlanticului, lăsând în urmă un teritoriu submarine care, prin întinderea şi adâncimea sa, rivalizează cu oricare dintre marile canioane terestre.

Menţiuni despre echipă şi contribuţii

Lucrarea este semnată de A. Dürkefälden, J. Geldmacher, F. Hauff, M. Stipp, D. Garbe‐Schönberg, D. A. Frick, B. Jicha, L. Pinto Ribeiro, M. Gutjahr, J. Schenk şi K. Hoernle. Această echipă interdisciplinară a integrat date geofizice, geo-chimice şi geologice pentru a oferi o imagine coerentă a originilor Complexului King’s Trough.

Descoperirea subliniază importanţa explorării continue a fundului oceanelor: chiar şi regiunile relativ puţin studiate, situate la distanţe mari de ţărm, pot ascunde structuri care dezvăluie procese fundamentale ale dinamicii Terrei.