APENINSKI planinski lanac, okosnica talijanskog poluotoka, predstavlja geološku zagonetku. Kora se na tom području istovremeno rasteže duž lanca i sabija na njegovim rubovima. Dok se neki dijelovi uzdižu, drugi tonu. Znanstvenici sada vjeruju da su pronašli objašnjenje za te proturječne procese. Prema novoj studiji, Zemljina kora ispod Italije doslovno se "otkopčava", a taj proces uzrokuje neobične geološke aktivnosti na površini, piše Science Alert.

Proturječni pokreti u planinskom lancu

Apenini su, kao i mnogi planinski lanci, nastali sudaranjem tektonskih ploča. Taj je proces milijunima godina nabirao i zadebljavao Zemljinu koru i tako stvarao visoke vrhove. No, tektonski sustav ispod Italije s vremenom se promijenio.

Kamena ploča koja tone u plašt postupno se povlačila, a iza rastućeg planinskog lanca kora se počela razmicati, što je otvorilo Tirensko more. Zbog toga su se Apenini našli u neobičnoj situaciji: dok se vanjski rub planinskog lanca i dalje sabijao, kora u pozadini se rastezala.

Ta je kontradikcija dugo zbunjivala geologe. "Paradoks o tome kako se horizontalno sažimanje i rastezanje mogu istodobno događati u konvergentnim planinskim pojasevima ostaje temeljni i uglavnom neriješen problem u dinamici kontinenata", navodi se u jednom izvješću iz 2006. godine.

Prije otprilike 2 do 10 milijuna godina, ti su suprotstavljeni pokreti bili dio istog sustava. Međutim, prije otprilike 2 milijuna godina nešto se promijenilo. Glavna faza širenja koja je otvorila Tirensko more završila je, a sabijanje duž apeninske fronte drastično je usporilo. Ipak, neobična deformacija lanca se nastavila, što je upućivalo na postojanje nekog drugog mehanizma.

Teorija o "otkopčavanju" kore

Tim geologa sa Sveučilišta u Firenci, koji je vodio Stefano Tavani, vjeruje da je pronašao odgovor u procesu delaminacije. Riječ je o odvajanju gustog donjeg dijela kore i litosfere od gornje kore, nakon čega odvojeni dio tone dublje u Zemljin plašt.

Prema njihovoj analizi, taj se proces ispod Apenina ne događa posvuda istovremeno. Umjesto toga, odvija se duž jedne fronte, takozvanog zgloba, koja se polako pomiče ispod Italije prema jadranskom predgorju.

Kako bi istražili tu pojavu, Tavani i njegovi kolege objedinili su desetljeća seizmičkih mjerenja, GPS podataka, satelitskih radarskih promatranja i karata Mohorovičićevog diskontinuiteta, granice između kore i plašta.

U podacima se pojavio jasan uzorak. Istraživači su duž više od 500 kilometara planinskog lanca pronašli zonu u kojoj se Moho diskontinuitet ispod tirenske strane preklapa s onim ispod jadranske strane. Tu udvostručenu koru tumače kao pokretnu frontu "otkopčavanja", odnosno točku u kojoj se donja kora odvaja.

Potresi i deformacija nalik harmonici

Oko te točke odvajanja grupiraju se i potresi. Iza i iznad fronte mehanizmi potresa uglavnom ukazuju na rastezanje kore. Ispred nje, pak, upućuju na kompresiju. Ovu priču potvrđuju i GPS mjerenja.

Istraživači su izmjerili da se planinski pojas u unutrašnjosti širi brzinom od oko 4 milimetra godišnje, dok se prema vanjskom rubu taj pomak djelomično kompenzira sabijanjem od otprilike 2 milimetra godišnje. Taj proces opisuju kao deformaciju nalik harmonici, gdje se planinski pojas iznutra rasteže, a na svojoj fronti istovremeno skraćuje.

Unutarnji pogon koji je nedostajao

Dok je povlačenje tektonske ploče moglo objasniti raniju evoluciju Apenina, taj mehanizam nije dovoljan za objašnjenje današnjih procesa. Tavani i kolege tvrde da je delaminacija koja se odvija ispod planina unutarnji pogon koji je nedostajao u dosadašnjim modelima.

Ispred pokretnog zgloba, donja kora i litosferni plašt ostaju pričvršćeni za ploču koja tone i povlači koru prema dolje. Međutim, kako zglob prolazi i donji se slojevi odvajaju, to opterećenje nestaje.

Preostala kora tada se može ispraviti i odskočiti prema gore, jer gušći materijal ispod nje zamjenjuje lakši i plovniji plašt. Taj proces uzrokuje rastezanje iza zgloba, dok kora ispred njega, koja je još uvijek pričvršćena, doživljava kompresiju i tonjenje.

Jedinstveni uvid u geološke procese

Slika još nije potpuna. Model je namjerno pojednostavljen i ostaju otvorena pitanja o točnoj strukturi ploče ispod Apenina. Bit će potrebni sofisticiraniji modeli kako bi se razumjela sva složenost deformacije kore i plašta kroz vrijeme. Ipak, rezultati objavljeni u časopisu Communications Earth & Environment pokazuju da bi Apenini geolozima mogli ponuditi rijetku priliku.

Omogućuju "empirijsku, geodetski utemeljenu dokumentaciju bočno migrirajućeg zgloba delaminacije koji u stvarnom vremenu prati odvajanje plašta i litosfere", zaključuju istraživači.