Lorsque le géophysicien renommé de l'Université de Toronto (U of T) J. Tuzo Wilson a cimenté des concepts dans le domaine émergent de la tectonique des plaques dans les années 1960, il a révolutionné l'étude des caractéristiques physiques et des comportements de la Terre. Des décennies plus tard, des chercheurs successeurs de l'Université de Toronto et de l'Université technique d'Istanbul ont déterminé qu'une série de volcans et un plateau montagneux à travers la Turquie centrale ne se sont pas formés uniquement par la collision de plaques tectoniques, mais à la place par un égouttement massif puis un détachement de la plaque tectonique inférieure sous la surface de la Terre.

Les chercheurs proposent que la raison pour laquelle le plateau d'Anatolie centrale (turc) a augmenté d'un kilomètre au cours des 10 derniers millions d'années est que la croûte et le manteau supérieur de la planète - la lithosphère - se sont épaissis et ont coulé sous la région. Alors que la lithosphère s'enfonçait dans le manteau inférieur, il a d'abord formé un bassin à la surface, qui a surgi plus tard lorsque le poids en dessous s'est rompu et s'est enfoncé plus profondément dans les profondeurs du manteau.

"Il semble que la base lourde de la plaque tectonique se soit "égouttée" dans le manteau, laissant un énorme vide dans la plaque sous l'Anatolie centrale. Essentiellement, en laissant tomber cette ancre lithosphérique dense, il y a eu un mouvement ascendant de toute la masse terrestre sur des centaines de kilomètres, " a déclaré le professeur Oğuz H. Göğüş de l'Institut Eurasia des sciences de la Terre de l'Université technique d'Istanbul (UIT), auteur principal d'une étude rapportant les résultats publiés dans Communication Nature ce mois-ci.

C'est une nouvelle idée où le raccourcissement des plaques a initialement pressé et plié une ceinture de montagne, déclenchant l'épaississement et l'égouttement de la lithosphère profonde, puis en augmentant l'altitude de la majeure partie de la Turquie centrale. Intrigué par la présence d'un tel processus à une distance significative des limites régulières de la tectonique des plaques, l'équipe de recherche a entrepris d'identifier pourquoi, dans une zone de forte chaleur et de haute altitude, est la lithosphère ci-dessous complètement disparu - quelque chose qui a été récemment découvert par la sismologie.

Ils ont testé des modèles informatiques de haute performance par rapport à des observations géologiques et géophysiques connues du plateau central d'Anatolie, et a démontré qu'une goutte de matériau lithosphérique sous la surface peut expliquer les changements d'altitude mesurés dans la région.

"C'est une nouvelle variation sur les concepts fondamentaux de la tectonique des plaques, " a déclaré le professeur Russell Pysklywec, président du Département des sciences de la Terre à l'Université de Toronto et l'un des coauteurs de l'étude. "Cela nous donne un aperçu du lien entre la lente circulation de la roche presque solide dans le manteau terrestre causée par les courants de convection transportant la chaleur vers le haut depuis l'intérieur de la planète, et observé la tectonique des plaques actives à la surface.

"Cela fait partie du Saint Graal de la tectonique des plaques - reliant les deux processus pour comprendre comment la croûte réagit au moteur thermique du manteau de la planète."

Pysklywec a réalisé l'étude avec Göğüş, qui a obtenu son doctorat de l'Université de Toronto en 2010, et d'autres chercheurs de l'UIT, dont le professeur A. M. C. Şengör, et Erkan Gün de l'Eurasia Institute of Earth Sciences de l'Istanbul Technical Institute. Gün est également actuellement étudiant diplômé à l'U de T, supervisé par Pysklywec. La recherche s'ajoute à des décennies de travaux révolutionnaires en tectonique des plaques à l'Université de Toronto, et s'appuie sur le travail fondateur de Wilson.

"Tuzo Wilson est une figure dominante de la géophysique à l'échelle internationale et la personne la plus responsable des idées pionnières de la tectonique des plaques dans les années 1960, " a déclaré Pysklywec. "Je suis heureux que nous poursuivons son héritage en géophysique avec notre travail."

Alors que Pysklywec note que de nombreux endroits sur Terre manquent sa lithosphère ci-dessous, il s'empresse de rassurer qu'aucun endroit n'est en danger imminent de sombrer dans le manteau ou de s'élever du jour au lendemain. "Nos résultats montrent que le plateau d'Anatolie centrale s'est élevé sur une période de millions d'années. Nous parlons de mouvements des fluides du manteau et de soulèvement au rythme auquel poussent les ongles."

Göğüş met en évidence les liens de la tectonique avec l'histoire humaine en disant, "Les découvertes sont passionnantes également en raison du lien avec l'activité humaine historique remarquable de l'Anatolie centrale où certaines des plus anciennes civilisations connues ont existé. Par exemple, L'Anatolie centrale est décrite comme une région élevée, sécher, plaine froide de Lycaonie dans le Geographika de Strabon en 7 av. et même des peintures rupestres de la région datant d'environ 7000 avant JC enregistrent des éruptions volcaniques actives sur le plateau."