când un plum fierbinte de rocă se ridică prin mantaua Pământului pentru a străpunge crusta deasupra, poate crea nu numai o insulă oceanică vulcanică, ci și o umflătură în fundul oceanului de sute până la mii de kilometri lungime. De-a lungul timpului, insula este îndepărtată de placa tectonică subiacentă, iar plumul scoate o altă insulă în locul ei., De-a lungul a milioane de ani, acest punct fierbinte geologic poate produce un lanț de insule în urmă, pe care viața poate înflori temporar înainte ca Insulele să se scufunde, una câte una, înapoi în mare. pământul este plin de zeci de hotspoturi, inclusiv cele care au produs lanțurile insulare din Hawaii și Galapagos. În timp ce procesul prin care se formează Insulele vulcanice este similar de la lanț la lanț, timpul pe care orice insulă îl petrece deasupra nivelului mării poate varia foarte mult, de la câteva milioane de ani în cazul Galapagos la peste 20 de milioane pentru Insulele Canare., Vârsta unei insule poate determina viața și peisajele care evoluează acolo. Și totuși mecanismele care stabilesc durata de viață a unei insule sunt în mare parte necunoscute.acum, oamenii de știință de la MIT au o idee despre procesele care determină vârsta unei insule vulcanice. Într-o lucrare publicată astăzi în Science Advances, ei raportează o analiză a 14 lanțuri majore de insule vulcanice din întreaga lume. Ei au descoperit că vârsta unei insule este legată de doi factori geologici principali: viteza plăcii subiacente și dimensiunea umflăturii generate de plumul hotspot.,de exemplu, dacă o insulă se află pe o placă cu mișcare rapidă, este probabil să aibă o durată de viață scurtă, cu excepția cazului în care, așa cum este cazul cu Hawaii, a fost creată și de un penaj foarte mare. Valul care a dat naștere la insulele Hawaii este printre cele mai mari de pe Pământ, și în timp ce placa Pacificului pe care stă Hawaii este relativ rapidă comparativ cu alte plăci oceanice, este nevoie de timp considerabil pentru placa să alunece de-a lungul penei expansiv se umfle., cercetătorii au descoperit că această interacțiune între viteza tectonică și dimensiunea penei explică de ce insulele Hawaii persistă deasupra nivelului mării de milioane de ani mai mult decât cele mai vechi insule Galapagos, care stau și pe plăci care călătoresc cu o viteză similară, dar peste un penaj mult mai mic. Prin comparație, Insulele Canare, printre cele mai vechi lanțuri insulare din lume, stau pe placa Atlantică în mișcare lentă și pe un penaj relativ mare.,
„aceste lanțuri insulare sunt laboratoare dinamice, insulare pe care biologii s-au concentrat de mult timp”, spune fostul student absolvent al MIT, Kimberly Huppert, autorul principal al studiului. „Dar, pe lângă studiile asupra lanțurilor individuale, nu există prea multă muncă care să le lege de procesele pământului solid, la kilometri sub suprafață.,”
„Vă puteți imagina toate aceste organisme care trăiesc pe un fel de banda de alergat făcut de insule, cum ar fi pietre pas cu pas, și ele în evoluție, divergente, migrarea la noi insule, și vechi insule sunt înec”, adaugă Taylor Perron, conferențiar șef de MIT Departamentul de Pământ, Atmosferice și Științe Planetare. „Ceea ce a arătat Kim este că există un mecanism geofizic care controlează cât de repede se mișcă această banda de alergare și cât timp lanțurile insulare merg înainte de a cădea de la capăt.,”
Huppert și Perron au co-autor al studiului cu Leigh Royden, profesor de științe ale pământului, atmosferice și planetare la MIT. noul studiu face parte din lucrarea de teză a MIT a lui Huppert, în care a analizat în principal evoluția peisajelor pe lanțurile insulare vulcanice, în special insulele Hawaii. Studiind procesele care contribuie la eroziunea insulei, ea a dezgropat o controversă în literatura de specialitate cu privire la procesele care determină umflarea fundului mării în jurul insulelor hotspot.,
„ideea a fost că, dacă încălziți o parte din partea de jos a plăcii, o puteți face să urce foarte repede doar prin înălțare termică, practic ca un blowtorch sub placă”, spune Royden. dacă această idee este corectă, atunci, în același timp, răcirea plăcii încălzite ar trebui să determine scăderea fundului mării și Insulele să se scufunde înapoi în ocean. Dar studiind epocile insulelor înecate în lanțurile hotspot din întreaga lume, Huppert a descoperit că insulele se îneacă într-un ritm mai rapid decât ar putea explica orice mecanism natural de răcire.,
„Deci, cele mai multe din această ridicare și scufundare nu au fost de încălzire și de răcire,” Royden spune. „Trebuia să fie altceva.observația lui Huppert a inspirat grupul să compare lanțurile majore de insule vulcanice în speranța de a identifica mecanismele de ridicare și scufundare a insulei — care sunt probabil aceleași procese care stabilesc durata de viață a unei insule sau timpul deasupra nivelului mării. în analiza lor, cercetătorii au analizat 14 lanțuri de insule vulcanice din întreaga lume, inclusiv Insulele Hawaii, Galapagos și Canare., Pentru fiecare lanț insular, au observat direcția în care se mișca placa tectonică de bază și au măsurat viteza medie a plăcii în raport cu hotspotul. Apoi au măsurat, în direcția fiecărui lanț insular, distanța dintre începutul și sfârșitul umflăturii sau ridicarea în crustă, creată de penajul de bază., Pentru fiecare lanț de insule, și-au împărțit umfla distanță de placa de viteza pentru a ajunge la un număr care reprezintă timpul mediu de o insulă vulcanică ar trebui să-și petreacă în vârful penei se umfla — care ar trebui să determine cât de mult o insulă rămâne deasupra nivelului mării, înainte de a se scufunda în ocean.când cercetătorii și-au comparat calculele cu vârstele reale ale fiecărei insule din fiecare dintre cele 14 lanțuri, inclusiv insulele care s-au scufundat de mult sub nivelul mării, au găsit o corelație puternică între timpul petrecut deasupra umflăturii și timpul tipic de timp în care Insulele rămân deasupra nivelului mării., Durata de viață a unei insule vulcanice, au concluzionat, depinde de o combinație între viteza plăcii de bază și dimensiunea penei sau umflarea pe care o creează. Huppert spune că procesele care stabilesc vârsta unei insule pot ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine biodiversitatea și modul în care viața arată diferit de la un lanț insular la altul.
„dacă o insulă petrece mult timp deasupra nivelului mării, aceasta oferă mult timp pentru ca speciația să se joace”, spune Huppert., „Dar dacă aveți un lanț insular în care aveți insule care se îneacă într-un ritm mai rapid, atunci va afecta capacitatea faunei de a radia către insulele vecine și modul în care aceste insule sunt populate.cercetătorii afirmă că, într-un anumit sens, avem interacțiunea dintre viteza tectonică și dimensiunea plumului pentru a mulțumi pentru înțelegerea noastră modernă a evoluției.,
„Te uiți la un proces în Pământ solid care contribuie la faptul că Galapagos este o mișcare foarte rapid banda de alergare, cu insule se deplasează foarte rapid, cu un timp să se erodeze, iar acest lucru a fost sistemul care a dus să descoperi oamenii evoluție,” Royden note. „Deci, într-un anumit sens, acest proces a creat într-adevăr scena pentru ca oamenii să-și dea seama despre ce a fost evoluția, făcând-o în acest microcosmos. Dacă nu ar fi existat acest proces, și Galapagos nu ar fi fost pe acel timp scurt de ședere, cine știe cât timp ar fi luat pentru oameni să-l dau seama.,această cercetare a fost susținută, în parte, de NASA.