Gli oceani subiscono trasformazioni costanti, spesso su scale temporali estese che coprono milioni di anni. Gli scienziati dell’Universidade de Lisboa in Portogallo e dell’Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) in Germania hanno utilizzato simulazioni al computer per dimostrare che una zona di subduzione che inizia nel Mediterraneo occidentale si estenderà nell’Atlantico sotto lo Stretto di Gibilterra. Le loro proiezioni suggeriscono che questo sviluppo porterà alla formazione di una nuova zona di subduzione atlantica fra 50 milioni di anni, che successivamente scenderà nel mantello terrestre.
Il nuovo modello geodinamico spiega l’evoluzione della zona di subduzione di Gibilterra e il suo probabile sviluppo, che contribuirà al rinnovamento del fondale oceanico atlantico. I risultati sono il frutto di molti anni di collaborazione tra i partner di Lisbona e Mainz e sono stati pubblicati di recente in Geology.
Gli oceani hanno cicli di vita individuali
Gli oceani nascono e crescono, ma alla fine si restringono e si chiudono – una sequenza di eventi nota come ciclo di Wilson. Uno dei pilastri di questo ciclo è l’inizio della subduzione, cioè quando la litosfera oceanica ritorna nel mantello terrestre per essere riciclata.
“L’Oceano Atlantico è unico perché qui ci sono pochissime zone di subduzione, a differenza del Pacifico”, ha detto il professor Boris Kaus della JGU. Le uniche zone di subduzione completamente sviluppate nell’Atlantico con archi vulcanici insulari sono l’arco delle Piccole Antille nei Caraibi e l’arco della Scotia tra la punta meridionale dell’Argentina e l’Antartide, entrambi formati nel periodo Cretaceo. “L’arco di Gibilterra che sta per invadere l’Atlantico è il terzo”, ha spiegato Kaus, capo del gruppo di Geodinamica e Geofisica della JGU. L’Atlantico è quindi un laboratorio unico che consente l’analisi dell’inizio della subduzione.
L’arco di Gibilterra è nato come parte delle zone di subduzione che si sono sviluppate nel Mediterraneo occidentale dall’epoca dell’Oligocene circa 30 milioni di anni fa. La maggior parte dell’arco è oggi presente sotto il Mar di Alborán, la parte più occidentale del Mar Mediterraneo, estendendosi già nell’Atlantico. La sua propagazione verso ovest si è rallentata negli ultimi 5 milioni di anni, portando alcuni ricercatori a concludere che potrebbe essere diventata completamente inattiva.
“Non condividiamo questo punto di vista”, hanno sottolineato il professor Boris Kaus e il dottor Nicolas Riel. “Le nostre simulazioni al computer ci permettono di ricostruire con precisione lo sviluppo fisico dell’arco di Gibilterra e valutarne lo sviluppo futuro”. Per i loro calcoli, il team di ricerca ha utilizzato il supercomputer MOGON II della JGU.
La migrazione nell’Atlantico riprenderà dopo un periodo di quiescenza
Le simulazioni partono da un periodo di 30 milioni di anni fa e mostrano l’arco della zona di subduzione che si sposta gradualmente dalla regione mediterranea francese/spagnola verso sud. Circa 17 milioni di anni fa, il centro dell’arco ha raggiunto il Nord Africa. Isole, come le Cabylie, hanno vagato con questo movimento verso sud e si sono attaccate alla terraferma del Nord Africa.
“Il nostro modello aiuta anche a spiegare alcune osservazioni geologiche”, ha detto il professor Boris Kaus. Circa 10 milioni di anni fa, la cosiddetta lastra, che è la parte della placca inferiore che già scende nel mantello, ha iniziato a spingere verso l’Atlantico. La zona di subduzione atlantica dell’arco di Gibilterra si trova attualmente su una linea che corrisponde approssimativamente a quella del confine tra Spagna e Portogallo.
I geofisici di Mainz e Lisbona si aspettano che il tasso di espansione dell’arco rallenti in futuro, tanto da arrivare quasi a fermarsi in circa 20 milioni di anni. Dopo di che, il tasso di migrazione riprenderà in modo che – nei successivi 30 milioni di anni – la zona di subduzione si diffonderà nell’Atlantico sotto forma di semicerchio, creando un nuovo sistema di subduzione atlantico.
Il modello riproduce la propagazione di una zona di subduzione da un oceano in chiusura – in questo caso, il Mediterraneo – attraverso un corridoio oceanico stretto in un nuovo oceano in apertura, l’Atlantico. “Le nostre simulazioni hanno mostrato per la prima volta che questa forma di migrazione diretta può verificarsi”, ha aggiunto il professor João Duarte dell’Universidade de Lisboa, autore principale dell’articolo pubblicato.