La litosfera, la parte esterna della Terra, è costituita dalla crosta e da parte del mantello superiore. È suddivisa in placche rigide, dette placche tettoniche o litosferiche. Queste si muovono su uno strato più fluido del mantello, l’astenosfera. La minore viscosità dell’astenosfera permette alle placche tettoniche di muoversi sul mantello sottostante, ma fino ad oggi l’origine di questa bassa viscosità è rimasta sconosciuta.
La tomografia sismica produce immagini tridimensionali dell’interno della Terra analizzando milioni di onde sismiche registrate in stazioni sismologiche sparse sulla superficie del globo. Dagli anni 70, i sismologi hanno analizzato queste onde per identificare un unico parametro: la loro velocità di propagazione. Questo parametro varia con la temperatura (più il mezzo è freddo, più le onde arrivano velocemente), la composizione e l’eventuale presenza di rocce fuse nel mezzo attraversato dalle onde. I sismologi del Laboratoire de géologie de Lyon: Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) hanno invece studiato un altro parametro, l’attenuazione delle onde, insieme alla variazione delle velocità di propagazione delle onde. Questa analisi, che fornisce nuove informazioni sulla temperatura del mezzo attraversato dalle onde, permette di accertare la quantità di roccia fusa nel mezzo attraversato dalle onde.
Il loro nuovo modello ha permesso, per la prima volta, di mappare la quantità di roccia fusa sotto le placche tettoniche. Questo lavoro rivela che una piccola quantità di roccia fusa (meno dello 0,7% in volume) è presente nell’astenosfera sotto gli oceani, non solo dove ci si aspettava, cioè sotto le creste oceaniche e alcuni vulcani come Tahiti, Hawaii o Reunion, ma anche sotto tutte le placche oceaniche. La bassa percentuale di roccia fusa osservata è sufficiente a ridurre la viscosità di uno o due ordini di grandezza sotto le placche tettoniche, “disaccoppiandole” così dal mantello sottostante. Inoltre, i sismologi di Lione hanno osservato che la quantità di roccia fusa è maggiore sotto le placche che si muovono più velocemente, come la placca del Pacifico. Questo suggerisce che la fusione delle rocce incoraggia le placche a muoversi e la deformazione alla loro base. Questa ricerca migliora la nostra comprensione della tettonica a placche e del suo funzionamento.