La raison pour laquelle l’asthénosphère est molle, cependant, n’est pas bien comprise.
Des études antérieures avaient identifié des plaques de roche fondue à une profondeur de 160 km, mais la nouvelle étude est la première à révéler que ces plaques appartiennent à une couche que l’on retrouve sur la majeure partie du globe.
Selon le Dr Hua, l’idée de rechercher une nouvelle couche dans la Terre lui est venue lorsqu’il étudiait les images du manteau sous la Turquie – formées par le passage d’ondes sismiques – pendant ses études doctorales.
Intrigué par les signes de roche partiellement fondue sous la croûte dans ces images, il a commencé à compiler des données similaires provenant du monde entier, jusqu’à ce qu’il ait établi une carte globale de l’asthénosphère.
Cette “carte” a révélé que cette roche fondue était courante, qu’elle couvrait presque la moitié de la Terre et qu’elle apparaissait sur les relevés sismiques partout où l’asthénosphère était la plus chaude – et non pas, comme on l’avait supposé auparavant, une série d’anomalies localisées.
Il avait été suggéré précédemment que la présence de roches fondues dans l’asthénosphère pouvait expliquer sa “mollesse”.
Cependant, les chercheurs ont découvert que la présence de la couche de fusion ne semble pas avoir une influence significative sur l’écoulement des roches du manteau.
Plus précisément, lorsque le Dr Hua a comparé sa carte de la fonte dans l’asthénosphère avec les mesures sismiques du mouvement tectonique, il n’a trouvé aucune corrélation.
L’auteur de l’article et sismologue Dr Junlin Hua a déclaré : “Lorsque nous pensons à quelque chose qui fond, nous pensons intuitivement que la fonte doit jouer un rôle important dans la viscosité du matériau.
“Mais ce que nous avons découvert, c’est que même lorsque la fraction de fonte est assez élevée, son effet sur l’écoulement du manteau est très mineur.”
Au lieu de cela, le Dr Hua et ses collègues ont découvert que la principale influence sur le mouvement des plaques tectoniques de la Terre semble plutôt être la convention de la chaleur et de la roche dans le manteau. Bien que le manteau terrestre soit en grande partie solide, il peut couler comme de la mélasse sur de longues échelles de temps.
Selon l’équipe, démontrer que la couche de fusion nouvellement identifiée n’a aucune influence sur la tectonique des plaques signifie une chose de moins à prendre en compte lors de la création de modèles de la Terre.
Le professeur Thorsten Becker, co-auteur du document et géodynamicien, a commenté : “Nous ne pouvons pas exclure que, localement, la fonte n’ait pas d’importance”.
“Mais je pense que cela nous pousse à considérer ces observations de la fonte comme un marqueur de ce qui se passe dans la Terre, et pas nécessairement une contribution active à quoi que ce soit.”
La sismologue et co-auteur de l’étude, le professeur Karen Fischer de l’Université de Brown, a conclu : “Ce travail est important car comprendre les propriétés de l’asthénosphère et les origines de sa faiblesse est fondamental pour comprendre la tectonique des plaques.”