Une chaîne de montagnes d'une longueur totale de 65, 000 kilomètres parcourent tous les océans. Il marque les limites des plaques tectoniques. Par l'interstice entre les plaques, la matière de l'intérieur de la Terre émerge, former un nouveau fond marin, construire des montagnes sous-marines et écarter les plaques. Très souvent, ces dorsales médio-océaniques sont décrites comme une énorme, volcan allongé. Mais cette comparaison n'est qu'en partie correcte, car le matériau formant le nouveau fond marin n'est pas toujours magmatique. Dans certains centres d'épandage, la matière du manteau terrestre atteint la surface sans être fondue. Le pourcentage du fond marin formé de ce matériau était auparavant inconnu.

Des scientifiques des universités de Kiel (Allemagne), Austin (Texas, États-Unis) et Durham (Royaume-Uni) ont maintenant publié des données dans la revue internationale Géosciences de la nature cette, pour la première fois, permettent une estimation détaillée de la quantité de fond marin formé par le matériau du manteau sans processus magmatiques. "Ce phénomène se produit surtout là où les fonds marins s'étendent à des rythmes inférieurs à deux centimètres par an, " explique le Prof. Dr. Ingo Grevemeyer du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, auteur principal de l'étude.

L'une de ces zones est située dans le Cayman Trough au sud de l'île de Grand Cayman dans les Caraïbes. En 2015, les chercheurs ont utilisé le navire de recherche allemand METEOR pour étudier sismiquement le fond marin. Les signaux sonores envoyés à travers les couches de roches et de sédiments sont réfléchis et réfractés de différentes manières par chaque couche. La roche qui a été fondue et solidifiée sur le fond marin a une signature différente dans le signal sismique que la roche du manteau terrestre qui n'a pas été fondue.

Mais les scientifiques ont un problème :le contact avec l'eau de mer modifie les roches du manteau. « Après ce processus, serpentinisation, les roches du manteau se distinguent à peine des roches magmatiques dans les données sismiques, " dit le professeur Grevemeyer. Jusqu'à présent, la roche du manteau sur le fond marin ne pouvait être détectée qu'en prélevant des échantillons directement sur le fond marin et en les analysant en laboratoire. "Mais comme ça, vous n'obtenez des informations que sur un tout petit endroit. Des informations à grande échelle voire approfondies sur la composition des fonds marins ne peuvent être obtenues, " dit Grevemeyer.

Cependant, lors de l'expédition en 2015, l'équipe n'a pas seulement utilisé l'énergie des ondes sonores ordinaires, elle a également détecté des ondes de cisaillement, qui ne se produisent que dans les matériaux solides. Ils ont pu être enregistrés très clairement grâce à une sélection judicieuse des points de mesure.

Du rapport de la vitesse des deux types d'ondes, les scientifiques ont pu différencier le matériau du manteau du matériau magmatique. "Nous avons donc pu prouver pour la première fois avec des méthodes sismiques que jusqu'à 25 pour cent du jeune fond océanique n'est pas magmatique au centre d'étalement ultra-lent dans le creux des Caïmans, " dit Ingo Grevemeyer.

Comme il existe des centres d'épandage similaires dans d'autres régions, comme l'Arctique ou l'océan Indien, ces résultats sont d'une grande importance pour l'idée générale de la composition globale des fonds marins. "C'est pertinent, si l'on veut créer des modèles globaux sur les interactions entre les fonds marins et l'eau de mer ou sur les processus de la tectonique des plaques, " résume le professeur Grevemeyer.