ENGINEERINGNET.BE - De aardmantel omvat twee onderaardse mega-continenten: één onder Afrika en de ander onder de Grote Oceaan, meer dan tweeduizend kilometer onder het aardoppervlak.
“De eilanden liggen op de grens tussen de kern en de mantel, waar seismische golven langzaam gaan”, aldus seismoloog Arwen Deuss van de Universiteit Utrecht.
Die lage snelheid komt omdat deze golven warm zijn. Deuss en collega-seismoloog Sujania Talavera-Soza waren benieuwd wat ze nog meer over die regio’s konden ontdekken.
“Wij hebben daar nieuwe informatie aan toegevoegd, over de zogeheten ‘demping’ van golven, dat wil zeggen hoeveel energie golven kwijtraken wanneer ze door de aarde heen reizen.”
Talavera-Soza: “Tegen de verwachting in zagen we in die onderaardse mega-continenten (LLSVP’s) weinig demping. De koude aardplaten eromheen in het zogeheten kerkhof vertoonden juist wel veel demping. In tegenstelling tot de bovenmantel, waar precies gebeurt wat je zou verwachten: het is er warm en dat dempt de golven.”
Hun collega Laura Cobden, een kenner van mineralen die zich diep in de aarde bevinden, suggereerde toen om de korrelgrootte van mineralen in de LLSVP’s te bestuderen.
Deuss: “Gesubduceerde tektonische platen die in het kerkhof terecht komen, bestaan uit kleine minerale korrels door het kristallisatieproces dat ze ondergaan bij hun reis de diepe aarde in.
Kleinere korrels betekent ook een grotere hoeveelheid aan korrels en daarmee ook meer overgangen tussen korrels. Dat zorgt voor veel demping, want bij elke overgang verliest een trilling wat energie. Dat LLSVP’s weinig demping laten zien, betekent dat ze uit veel grotere korrels moeten bestaan.”
Die minerale korrels groeien niet van de ene op de andere dag. Dat kan maar één ding betekenen: LLSVP’s zijn veel ouder dan het hen omringende kerkhof van aardplaten. Sterker nog: de LLSVP’s vormen, dankzij hun grotere bouwstenen, een stevig geheel.
Hierdoor nemen ze niet deel aan mantelconvectie, ofwel de stroming in de aardmantel. En dus kan de mantel, in tegenstelling tot wat de aardrijkskundeboeken ons leren, ook geen goed gemengd geheel zijn.
“Die LLSVP’s moeten tenslotte op de een of andere manier de convectie kunnen overleven”, stelt Talavera-Soza.
"Kennis van de aardmantel is essentieel om vulkanisme, gebergtevorming en andere verschijnselen aan het oppervlak te begrijpen”, aldus Deuss.
“De aardmantel is de motor achter die verschijnselen. Denk bijvoorbeeld aan mantelpluimen, grote ‘bellen’ van heet gesteente die opstijgen vanuit de diepe aarde.” Eenmaal aan het oppervlak beland, zorgen ze voor vulkanisme, zoals onder Hawaii.
“We vermoeden dat die mantelpluimen ontstaan aan de randen van de LLSVP’s.”
