La vitesse des ondes sismiques a révélé une partie d'un ancien "super panache" volcanique sous la Nouvelle-Zélande, mettant en évidence les liens entre l'intérieur profond de la Terre et la surface sur laquelle nous vivons.

Recherche par les géophysiciens de Te Herenga Waka-Victoria University of Wellington, le professeur Tim Stern et le professeur agrégé Simon Lamb, avec des collègues, indique que l'île du Nord se trouve sur une partie de la « plus grande effusion volcanique » sur Terre, créé par un upwelling dans l'intérieur profond de la Terre.

Cet événement s'est produit il y a environ 120 millions d'années lorsqu'un panache géant de roche chaude s'est détaché de la limite noyau-manteau, à environ 3000 km sous la surface de la Terre, et monta rapidement à la surface comme un superplume.

Un article sur les conclusions du professeur Stern et du professeur agrégé Lamb, tous deux de l'École de géographie, Environnement et Sciences de la Terre, a été publié aujourd'hui dans la principale revue américaine Avancées scientifiques .

Le professeur Stern dit que l'ancien superplume reliait l'intérieur profond de la Terre à la surface de la planète.

« Dans les années 1970, les géophysiciens ont proposé que le manteau terrestre subissait un mouvement de barattage, plutôt comme une lampe à lave, et des taches chaudes de roche flottante se sont élevées sous forme de panaches jusqu'au noyau de la Terre.

"La fonte de cette roche près de la surface pourrait alors être à l'origine d'un volcanisme prolifique, comme celui observé en Islande ou à Hawaï.

"Des effusions volcaniques encore plus importantes se sont produites dans le passé géologique, dont le plus grand connu s'est produit dans le sud-ouest du Pacifique au Crétacé à l'époque des dinosaures, formant un plateau volcanique sous-marin de la taille d'un continent.

"Ensuite, le mouvement des plaques tectoniques a brisé ce plateau, et un fragment - formant aujourd'hui le plateau Hikurangi - a dérivé vers le sud, et sous-tend maintenant l'île du Nord et aussi l'océan peu profond au large des côtes."

Le professeur Stern et ses collègues ont étudié la vitesse des ondes sismiques (vibrations) à travers ces couches rocheuses pour déterminer leurs origines et leurs caractéristiques.

"L'observation clé de la nouvelle étude est que les ondes de pression sismique" P " - en fait des ondes sonores - déclenchées par des tremblements de terre ou des explosions artificielles traversent les roches du manteau sous le plateau de Hikurangi beaucoup plus rapidement que celles observées sous la plupart des fonds marins, atteignant des vitesses de 9 kilomètres par seconde, " il dit.

"Une particularité de ces vitesses élevées est qu'elles sont également élevées pour les vibrations sismiques se déplaçant dans toutes les directions horizontales, mais beaucoup plus faible pour les vibrations qui se déplacent verticalement vers le haut."

Cette différence entre la vitesse verticale et horizontale a permis au professeur Stern et au professeur agrégé Lamb de faire correspondre les roches du plateau de Hikurangi avec celles du plateau de Manihiki au nord de Samoa et du plateau d'Ontong-Java au nord des îles Salomon, qui ont les mêmes caractéristiques de vitesse.

Cela montrait qu'ils faisaient tous partie du même superplume.

"Ce qui est extraordinaire, c'est que tous ces plateaux étaient autrefois reliés, constituant la plus grande effusion volcanique de la planète dans une région de plus de 2000 km de diamètre."

Le professeur agrégé Lamb dit qu'il a été surprenant que "le flux prévu pour une tête de superplume géante en forme de champignon produise dans les roches du manteau exactement ces vitesses très élevées et cette distribution de vitesse particulière".

"L'activité volcanique associée peut avoir joué un rôle important dans l'histoire de la Terre, influençant le climat de la planète ainsi que l'évolution de la vie en provoquant des extinctions massives.

"C'est une idée intrigante que la Nouvelle-Zélande se trouve maintenant au sommet de ce qui était autrefois une force si puissante sur la Terre."

Le professeur Stern a déclaré que la communauté géologique avait été sur le point de rejeter complètement l'idée des panaches.

"Les preuves directes de leur existence ont été insaisissables. Mais, avec cette étude, nous avons maintenant à la fois des preuves tangibles qu'une telle activité de panache s'est effectivement produite et également une méthode d'empreinte digitale pour détecter les fragments des plus gros panaches de tous les panaches, les superplumes, s'élevant à proximité du noyau de la Terre. »