Comment la Terre a-t-elle évolué, et qu'est-ce qui est en magasin pour l'avenir? C'est une question épineuse qui a couvert l'étudiant diplômé Loes van Dam de sirop de maïs à la fin d'une journée en laboratoire.

Elle pensait que l'utilisation d'un modèle informatique serait limitative. Alors elle a conçu et construit un grand réservoir, rempli de 2, 000 livres (907 kilogrammes) de sirop de maïs, et ajouté six ceintures contrarotatives pour étudier la dérive et le déplacement des plaques tectoniques.

Le sirop de maïs représente le manteau terrestre, qui fond pour former du magma au niveau des volcans et des crêtes. Les ceintures sont les plaques tectoniques qui dérivent et se déplacent. Leur intersection est la dorsale océanique.

Sirop dans le réservoir, qui mesure 5 pieds (1,5 mètre) de large, 5 pieds (1,5 mètre) de long et 1 ½ pied (0,3 mètre) de haut, se déplace lentement lorsque les courroies se séparent. Des caméras enregistrent le flux dans ce que van Dam a appelé le "réplicateur de zone de crête". Une minute de chaque expérience équivaut à plus d'un million d'années, pour montrer comment les plaques tectoniques déplacent la matière du manteau.

"C'est vraiment cool qu'avec nos petites expériences, nous obtenons des indices sur la façon dont ce processus s'est déroulé dans le passé et pourquoi ces plaques sont positionnées comme elles le sont maintenant, " dit van Dam, qui étudie l'océanographie géologique à la Graduate School of Oceanography de l'Université de Rhode Island à Narragansett.

Comment les plaques dérivent n'est pas bien comprise, et les simulations informatiques ont du mal à le capturer. Ses expériences visent à montrer comment la tectonique des plaques a créé le fond marin sur des milliards d'années, et comment ces forces sont à l'œuvre aujourd'hui.

« On peut comprendre le débit en tous points du sirop. On ne se limite pas à mesurer en quelques points, comme dans une simulation numérique, " elle a dit.

Ses expériences montrent que la lave qui jaillit des volcans pour former un nouveau fond marin peut provenir d'une profondeur plus faible dans la Terre que les géologues ne le pensent actuellement. Le modèle montre un écoulement horizontal de matériau du manteau plus important que les modèles précédents ne l'ont montré.

Cela pourrait en dire plus aux chercheurs sur la composition chimique de l'intérieur de la Terre, a déclaré le professeur URI Chris Kincaid, expert en océanographie géophysique.

A sa connaissance, il a dit, c'est le premier modèle 3-D d'un système de dorsale médio-océanique qui peut migrer dans n'importe quelle direction.

"Elle essaie de dresser une image plus claire de l'évolution de la Terre, " dit-il. " Si vous essayez de comprendre comment la Terre va changer à l'avenir, vous devez le savoir."

Van Dam, 23 ans et né à Rotterdam, Pays-Bas, déménagé à Novato, Californie, quand elle était jeune. Elle a toujours ramassé des roches qui la fascinaient et a obtenu sa première introduction à la tectonique des plaques dans un cours de sciences de la terre de troisième année.

La recherche est financée par une subvention de la National Science Foundation.

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