Onderzoekers van de Faculteit Geowetenschappen van de Universiteit Utrecht en de Universiteit van Oslo hebben een grote stap voorwaarts gemaakt in het bepalen van de bewegingsgeschiedenis van tektonische platen in de afgelopen 300 miljoen jaren. Wim Spakman, hoogleraar theoretische geofysica, is één van de auteurs: “Dit gaat ons ook helpen in aardwetenschappelijk onderzoek op gebieden van globaal maatschappelijk belang zoals natuurrampen en natuurlijke hulpbronnen”. De resultaten van het onderzoek verschenen onlangs in het toonaangevende tijdschrift Nature Geoscience.
Overblijfselen van tektonische platen
Het onderzoek richt zich op de overblijfselen van tektonische platen diep in de aarde. Tektonische platen bewegen normaal langs het aardoppervlak. Als twee platen botsen kan er één in de diepe aardmantel verdwijnen. Dit proces wordt ‘plaatsubductie’ genoemd. Met seismische tomografie zijn gesubduceerde plaatfragmenten zichtbaar gemaakt tot grote diepte in de aardmantel. De plaatfragmenten geven een indicatie van vroegere subductiezones aan het aardoppervlak.
Leeftijd bepalen
Het moeilijkste probleem was om voor de plaatfragmenten te bepalen in welke geologische periode hun subductie plaatsvond én bij welke continentrand. Dit is uiteindelijk gelukt voor de 28 meest prominente subductiefragmenten in de diepe aarde. De Utrechtse onderzoekers Douwe van der Meer en Douwe van Hinsbergen: “We hebben de samenhang kunnen vaststellen tussen deze fragmenten en vroegere gebergtevorming. Dit gaf ons de ontbrekende informatie. Al gauw bleek dat dieper in de aarde kijken sterk correleerde met dieper in de tijd kijken” .
Absolute plaatbewegingen
Het totaal van deze gegevens leidt tot de bepaling van ‘absolute plaatbewegingen’ in de afgelopen 300 miljoen jaren, ofwel hoe de tektonische platen hebben bewogen ten opzichte van de onderliggende aardmantel. Daarmee kan nu onderzocht worden wat de invloed is geweest van de aardmantel op de ontwikkeling van tektonische platen (wat hebben de platen waar meegemaakt en wat betekent dat voor het heden?). Spakman: “De resultaten bieden overigens ook ondersteuning van het nogal omstreden ’hotspot’ model voor de absolute plaatbewegingen van de afgelopen 80 miljoen jaren”.
Aardbevingen voorspellen
De resultaten van dit onderzoek zijn op vele manieren toepasbaar omdat de koppeling tussen de plaatbeweging en de onderliggende mantel nu veel beter in rekening gebracht kan worden, zowel voor het verleden als ook voor het heden. Olie- en delfstofmaatschappijen zijn erg geïnteresseerd in de geologische geschiedenis van de tektonische platen om daarmee nieuwe, maar meer verborgen, bronnen te kunnen ontdekken. Daarnaast zullen de bevindingen gebruikt kunnen worden bij toekomstig onderzoek naar ondr andere het bepalen van zeespiegelverandering als gevolg van bodembeweging en de uitstoot van CO2 door vulkanisme. Ook worden mogelijkheden gezien voor onderzoek naar waar grote aardbevingen mogelijk kunnen plaatsvinden, wat een stapje in de richting van het voorspellen is.