Dans la figure, les mesures de la force du flux du manteau sont affichées avec la carte colorée de la vitesse des ondes sismiques à 195 kilomètres (121 miles) sous la surface de la Terre, sous la plaque tectonique nord-américaine. Les couleurs chaudes indiquent une vitesse inférieure, ce qui implique que la roche dans ces régions est moins dense, probablement plus chaud et remontant vers la surface. La principale conclusion est que les indicateurs de flux du manteau sont les plus petits au-dessus de la région chaude, probablement parce que la roche plus chaude s'écoule vers le haut et perturbe l'écoulement horizontal. Crédit :Vadim Levin/Université Rutgers-Nouveau-Brunswick
Lentement mais sûrement, une énorme masse de roche chaude s'élève sous une partie de la Nouvelle-Angleterre, bien qu'une éruption volcanique majeure ne soit pas probable avant des millions d'années, suggère une étude menée par l'Université Rutgers. La recherche est révolutionnaire dans sa portée et remet en question les concepts de manuels de géologie.
"L'upwelling que nous avons détecté est comme une montgolfière, et nous en déduisons que quelque chose s'élève dans la partie la plus profonde de notre planète sous la Nouvelle-Angleterre, " a déclaré l'auteur principal Vadim Levin, géophysicien et professeur au Département des sciences de la Terre et des planètes à l'Université Rutgers-Nouveau-Brunswick. "Ce n'est pas comme Yellowstone (Parc National), mais c'est un parent éloigné dans le sens où quelque chose de relativement petit - pas plus de quelques centaines de kilomètres de diamètre - se produit."
L'étude, qui a exploité les données sismiques par le biais du programme EarthScope de la National Science Foundation, a été publié en ligne dans Géologie . Les co-auteurs de l'étude incluent Yiran Li et Peter Skryzalin, qui ont fait leurs recherches dans le cadre du programme d'assistant de recherche Aresty de Rutgers, et des chercheurs de l'Université de Yale.
"Notre étude remet en cause la notion établie du comportement des continents sur lesquels nous vivons, " a déclaré Levin. " Cela remet en question les concepts des manuels enseignés dans les cours d'introduction à la géologie. "
Grâce à EarthScope, des milliers d'appareils de mesure sismique, qui étaient distants de 46,6 milles, couvert la zone continentale des États-Unis pendant deux ans. Rien sur Terre n'a été fait à cette échelle, dit Lévine. Le programme EarthScope cherche à révéler la structure et l'évolution du continent nord-américain et les processus à l'origine des tremblements de terre et des éruptions volcaniques, dit la NSF.
Le professeur Vadim Levin (au premier plan) et Michael Klaser, major Rutgers en géologie, récupèrent un observatoire sismique portatif dans les bois du centre du Québec. Crédit :Vadim Levin/Université Rutgers-Nouveau-Brunswick
Levin étudie les ondes sismiques, ou les vibrations qui traversent notre planète suite aux tremblements de terre. Les ondes sismiques offrent une fenêtre sur l'intérieur de la Terre en révélant les formes des objets, changements d'état des matériaux et indices sur leur texture. L'étude dirigée par Rutgers s'est concentrée sur la Nouvelle-Angleterre, où les scientifiques avaient précédemment documenté une zone de grande chaleur (des centaines de degrés Celsius de plus que les zones voisines) dans le manteau supérieur de la Terre. La lithosphère, L'enveloppe extérieure solide de la Terre, se compose du manteau supérieur et de la croûte qui comprend la surface.
"Nous nous intéressons à ce qui se passe à l'interface entre les plaques tectoniques - épaisses, des parties solides qui recouvrent notre planète - et de la matière dans le manteau supérieur sous les plaques, " a déclaré Levin. "Nous voulons voir comment l'Amérique du Nord glisse sur les parties les plus profondes de notre planète. C'est une région très vaste et relativement stable, mais nous avons trouvé un modèle irrégulier avec des changements assez brusques."
Levin pense que le modèle d'upwelling détecté est en grande partie sous le centre du Vermont et l'ouest du New Hampshire, mais c'est aussi dans l'ouest du Massachusetts. Il peut être présent ailleurs, mais les conclusions de l'étude étaient basées sur les observations sismiques disponibles.
"La marge atlantique de l'Amérique du Nord n'a pas connu d'activité géologique intense pendant près de 200 millions d'années, " Levin a dit. " C'est maintenant une soi-disant " marge passive " - une région où la perte lente de chaleur dans la Terre et l'érosion par le vent et l'eau à la surface sont les principaux agents de changement. Nous ne nous attendions donc pas à trouver des changements brusques dans les propriétés physiques sous cette région, et l'explication probable pointe vers un régime beaucoup plus dynamique sous cet ancien, zone géologiquement calme."
"Il faudra probablement des millions d'années pour que l'upwelling arrive là où il va, " a-t-il ajouté. " La prochaine étape est d'essayer de comprendre comment cela se passe exactement. "
