Nuova Zelanda: emerge nuova zona di subduzione

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Nel corso di milioni di anni, una parte del continente "nascosto" di Zealandia, al confine tra le placche australiana e pacifica, si è allungata e spostata in un modo che ha portato la crosta oceanica più densa a sbatterci contro (e sotto)

Geofisica: un continente nascosto ha fatto emergere una nuova zona di subduzione vicino alla Nuova Zelanda.

A sud della Nuova Zelanda, nel Mare di Tasmania, c’è un tratto di oceano turbolento dove le onde gonfiano regolarmente 20 piedi (6 metri) o più; e i venti soffiano a 30 mph (48 km/h) in una buona giornata. Nel profondo di questi mari agitati, anche la Terra è inquieta. Questa regione ospita la Fossa di Puysegur, sede di una delle più giovani zone di subduzione del pianeta. Qui, la placca australiana è spinta sotto la placca del Pacifico, creando frequentemente grandi terremoti, compreso un terremoto di 7,2 gradi nel 2004. Ora, una nuova ricerca rivela come è nata questa piccola zona di sottoscorrimento.

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Nel corso di milioni di anni, una parte del continente “nascosto” di Zealandia, al confine tra le placche australiana e pacifica, si è allungata e spostata in un modo che ha portato la crosta oceanica più densa a sbatterci contro (e sotto). Questa scoperta, che il posizionamento di diversi tipi di crosta uno contro l’altro in un confine di placca preesistente porta alla subduzione, e può aiutare a spiegare come si formano altre nuove zone di subduzione in tutto il mondo.

Le zone di subduzione sono uno dei più importanti – se non il più importante – confini di placca”. Dichiara l’autore principale dello studio Brandon Shuck; un candidato al dottorato presso l’Università del Texas a Austin.

Sono davvero i principali motori della placca tettonica, quindi sono il motivo principale per cui le placche sulla Terra si muovono. E sono anche confini di placca molto distruttivi… Non capiamo bene come iniziano e come si formano in primo luogo”.

Nuova Zelanda: la ricerca nei “Furious Forties “

La formazione delle zone di subduzione è misteriosa perché queste sono, per natura, distruttive. Quando una placca di crosta oceanica si immerge sotto la crosta continentale, le rocce in superficie si contorcono, si rompono e si deformano. La placca oceanica, nel frattempo, si infila nel mantello, dove viene fusa ed è impossibile riconoscerla. Questo lascia poca storia geologica da studiare.

La zona di subduzione nel margine di Puysegur è abbastanza giovane e la rende un luogo ideale per rispondere alla domanda su come queste si formano. Non c’è ancora una buona spiegazione di come le placche tettoniche si aprano e comincino a subdurre.
Studiare il margine di Puysegur non è un’impresa facile. Però, è nei “Roaring Forties” (Quaranta ruggenti) cioè le latitudini tra i 40 gradi sud e 50 gradi sud dove i venti e le correnti sono brutali. Gli scienziati a bordo della nave di ricerca Marcus Langseth sono partiti per questa regione nel 2018, come parte del South Island Subduction Initiation Experiment.

È stato un viaggio impegnativo – ha detto Shuck – L’equipaggio ha dovuto passare quasi un quarto del tempo al riparo dietro le isole per evitare le burrasche. “La nostra barca stava rotolando da un lato all’altro di circa 20 gradi ad un certo punto“, continua. “Era un casino“.

Nonostante il tempo, i ricercatori sono stati in grado di distribuire sismometri sul fondo del mare; e poi di fare indagini sismiche del sottosuolo, un metodo che utilizza le onde sonore riflesse per vedere le strutture sotterranee.

La creazione di una zona di subduzione

I nuovi dati hanno permesso agli scienziati di mettere insieme una storia della giovane zona di subduzione, che Shuck ha presentato alla riunione virtuale della Seismological Society of America in data 22 aprile; lo stesso giorno in cui lo studio è stato pubblicato sulla rivista Tectonics.

Ecco quanto notifica il ricercatore Brandon Shuck.

<<Tutto è iniziato circa 45 milioni di anni fa, quando un nuovo confine di placca, tra quella australiana e quella pacifica ha cominciato a formarsi a causa di una forza chiamata ‘estensione’; in pratica, le forze tettoniche hanno tirato le due placche da parte.

La crosta oceanica al confine della placca, ha risposto a questa estensione in modo prevedibile; Mentre la crosta si assottigliava, il mantello del magma spingeva verso l’alto attraverso le fratture, indurendosi in nuove rocce. Questo processo è chiamato diffusione dei fondali marini, ed è il modo in cui si forma la nuova crosta oceanica.

Ma c’era un tranello: Il continente segreto di Zealandia

Zealandia è una sezione sommersa di crosta continentale delle dimensioni dell’Australia che circonda la Nuova Zelanda. La Zelanda era arroccata sull’estremità nord di questa zona estensionale. Poiché la crosta continentale è più spessa e galleggiante, le forze estensionali che lavorano al confine delle placche non potevano spaccare la Zelanda. Invece, la crosta continentale si è semplicemente allungata mentre si diffondeva, creando una zona assottigliata ora conosciuta come il bacino di Solander.

Ora c’erano due placche. La placca australiana, a ovest, consisteva nella crosta continentale della Zealandia a nord e nella nuova crosta oceanica a sud. La placca del Pacifico, a est, consisteva anch’essa di crosta oceanica a sud. A nord, la placca del Pacifico ospitava la crosta continentale assottigliata del bacino di Solander. Al confine della placca, la crosta oceanica si scontrava con la crosta oceanica e la crosta continentale con la crosta continentale.

Probabilmente non sarebbe successo nulla di interessante, se non fosse stato per un altro spostamento tettonico 25 milioni di anni fa.

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A quel tempo, il confine della placca australiano-pacifica ha smesso di separarsi. Invece, le placche cominciarono a muoversi l’una accanto all’altra, creando quella che è conosciuta come una faglia strike-slip, cioè faglie trascorrenti.  Ora, la placca del Pacifico si stava muovendo verso sud, e la placca australiana verso nord. Questo movimento opposto ha portato la crosta oceanica della placca australiana proprio accanto alla sottile crosta continentale del bacino di Solander sulla placca del Pacifico.
Questa è stata la chiave per iniziare la subduzione. La crosta continentale è più galleggiante della crosta oceanica più densa, e questa differenza di galleggiamento ha permesso alla parte più densa della placca australiana di scivolare sotto quella più leggera del Pacifico; soprattutto perché il confine tra queste placche continentali e oceaniche era già indebolito dalla precedente faglia di strike-slip. I risultati portano a casa quanto sia importante il movimento strike-slip per la tettonica.

Il modo in cui le placche ruotano è davvero importante. Se si pensa solo a tirare le parti e a spingerle insieme, non si crea molto contrasto, ma con lo strike-slip, si sta trascinando lo scorrimento di una porzione di crosta, ed è super-efficiente. Immagina solo che, con le placche che scivolano l’una sull’altra, alla fine causerai l’incontro di materiali con proprietà diverse>>.

Spostarsi lungo la faglia

Ci sono altri punti nel mondo dove il movimento strike-slip sta avvenendo nello stesso luogo della compressione e convergenza delle placche.

“In particolare lungo la faglia Queen Charlotte a nord di Vancouver e a sud dell’Alaska”; ha precisato Shuck.

“Quella faglia può essere un luogo dove una zona di subduzione potrebbe potenzialmente formarsi” –ha osservato.

Ma ci sono anche molte domande a cui rispondere sulla faglia a sud della Nuova Zelanda.

Parlando alla riunione della Seismological Society of America il 22 aprile, la geofisica Caroline Eakin dell’Australian National University, ha descritto un viaggio di ricerca a Macquarie Ridge, una cresta sottomarina a 620 miglia (1.000 km) a sud della Nuova Zelanda sulla stessa faglia del margine Puysegur.

Nell’ottobre 2020, gli scienziati hanno dispiegato gli strumenti sismici del fondo marino su questa aspra dorsale, che è larga solo 28 miglia (25 km) ma si innalza di 3,7 miglia (6 km) dalla topografia circostante.

I ricercatori torneranno a riprendere gli strumenti e i loro dati nel novembre 2021; finché il tempo lo permetterà.

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La nave di ricerca ha incontrato venti da 109 km/h mentre cercava di dispiegare gli strumenti; e ha trascorso il 38% della missione esposta al brutto tempo. Il team a bordo non ha potuto fare altro che ripararsi sul posto e aspettare. Tuttavia, sono speranzosi che i nuovi sismometri del fondo dell’oceano (OBS) apriranno i loro occhi su ciò che sta accadendo sotto la dorsale.

In questo momento, i ricercatori sanno che ci sono grandi scosse che hanno origine nella regione, ma non sanno molto su quanto sono profonde nella crosta, su che tipo di faglie si verificano o che tipo di rischio di tsunami rappresentano per le aree costiere in Australia.