Il Fiume Nascosto Sotto l’Himalaya: Svelato il Motore della Fuga Tettonica!

Ciao a tutti, appassionati di geologia e misteri della Terra! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio incredibile nelle profondità del nostro pianeta, in una delle zone più affascinanti e complesse del mondo: la Sintassi Himalayana Orientale (EHS). Immaginate un punto dove catene montuose maestose come l’Himalaya, la catena Indo-Birmana e i monti Hengduan si scontrano e si intrecciano. È un luogo di energie pazzesche, dove la placca Indiana, quella Eurasiatica e quella Birmana si incontrano, dando vita a eventi tettonici spettacolari come collisioni, subduzioni e sollevamenti rapidissimi.

Questa regione non è solo un paradiso per noi geologi, ma è anche cruciale per la vita di miliardi di persone, dato che le sue deformazioni influenzano i sistemi idrici da cui dipende la “torre d’acqua” asiatica. Capire cosa succede laggiù, sotto i nostri piedi, è fondamentale.

Il Grande Puzzle della “Fuga Tettonica”

Una delle cose più intriganti che osserviamo attorno all’EHS è la cosiddetta “fuga tettonica”. In pratica, mentre la placca Indiana spinge verso nord-est contro l’Eurasia, parte del materiale crostale sembra “sfuggire” lateralmente, muovendosi verso sud-est. I dati GPS e l’analisi delle onde sismiche (anisotropia sismica) mostrano una chiara rotazione oraria attorno all’EHS, suggerendo che qualcosa di profondo stia trascinando la crosta superiore.

Per anni, molti hanno pensato che fosse la crosta inferiore, resa più “fluida” dalle alte temperature e pressioni, a scorrere e a causare questa rotazione. Una sorta di fiume di roccia fusa che trascina tutto con sé. Ma c’è un problema: le analisi geologiche su alcune rocce profonde nella zona non sembrano supportare l’idea di un flusso crostale su lunghissime distanze. Anzi, suggeriscono che la fusione avvenga localmente. E allora, qual è il vero motore di questa fuga?

Scendiamo nel Mantello: I Nostri Modelli 3D

Per cercare di risolvere questo enigma, abbiamo deciso di usare la potenza dei computer e creare dei modelli 3D super dettagliati. Il nostro obiettivo? Simulare il processo di subduzione della placca Indiana sotto l’Eurasia per almeno 40 milioni di anni (sì, avete letto bene, 40 milioni di anni!). Volevamo vedere come questa lenta ma inesorabile collisione generasse flussi nel mantello terrestre, lo strato viscoso che si trova sotto la crosta.

Abbiamo usato dati geofisici reali sulla geometria delle placche (il modello Slab2 e altre inversioni sismiche) e sulle velocità di subduzione. Ma c’è un’incertezza: non sappiamo esattamente fin dove si spinga il bordo anteriore della placca Indiana sotto il Tibet. Per questo, abbiamo creato tre scenari diversi (Modello I, II e III), ognuno con una geometria leggermente differente del bordo della placca Indiana.

• Modello I: La placca Indiana si spinge molto avanti, fin sotto il Tibet centrale, con una subduzione dolce a nord e più ripida a sud-est.
• Modello II: Il fronte della placca Indiana è più arretrato, specialmente a ovest, ma si immerge ripidamente a est.
• Modello III: Simile al II, ma con una sorta di “finestra” o frattura nella placca Indiana proprio sotto l’EHS, come suggerito da alcuni studi sismici.

Facendo girare questi modelli, abbiamo calcolato i flussi viscosi nel mantello a varie profondità. È come guardare un fiume sotterraneo incredibilmente lento, ma potentissimo.

La Danza Vorticosa del Mantello

E qui arriva la parte affascinante! Tutti e tre i modelli, nonostante le differenze, mostrano una cosa fondamentale: la continua spinta verso nord-est della placca Indiana genera un potente flusso nel mantello sottostante. Ma la vera magia avviene attorno all’EHS.

Abbiamo scoperto che la differenza nella subduzione tra il lato nord (più dolce) e il lato sud/sud-est (più ripida) della placca Indiana è critica. Questa asimmetria crea un vero e proprio vortice nel mantello! Il flusso, inizialmente diretto verso nord-est, viene deviato e inizia a ruotare in senso orario sul lato sud-orientale dell’EHS.

Pensate a un fiume che incontra un ostacolo dalla forma particolare: l’acqua viene deviata e può creare dei mulinelli. Qui succede qualcosa di simile, ma su scala geologica e con roccia viscosa! Questo flusso rotante nel mantello si estende per centinaia di chilometri.

I nostri modelli mostrano che questo meccanismo “bottom-up” (dal basso verso l’alto) è potentissimo. Il mantello in movimento laterale trascina la litosfera sovrastante e contribuisce in modo massiccio alla fuga tettonica. Quanto massiccio? Le nostre stime preliminari, basate sui modelli, suggeriscono che oltre 1000 km di materiale potrebbero essere stati “spremuti” fuori e spostati verso sud-est negli ultimi 40 milioni di anni! Questo spiegherebbe gran parte della “mancanza” di materiale che i geologi cercavano di capire da tempo.

Confronto con la Realtà: Mantello vs. Crosta

Ma come facciamo a sapere se i nostri modelli sono realistici? Li abbiamo confrontati con i dati reali, in particolare con l’anisotropia sismica. Questa tecnica ci permette di capire la direzione preferenziale di deformazione all’interno della Terra analizzando come viaggiano le onde sismiche.

A profondità crostali (circa 30 km), i dati reali sembrano essere più in linea con il Modello III, quello con la placca Indiana un po’ più arretrata e forse fratturata. Questo suggerisce che l’idea di un flusso crostale su larga scala forse non è corretta, come indicavano già le analisi geologiche.

Ma quando guardiamo più in profondità, nel mantello superiore (oltre 100 km), la direzione del flusso viscoso prevista dai nostri modelli (specialmente la rotazione oraria verso sud-est) corrisponde molto meglio alle direzioni indicate dall’anisotropia sismica!

Questo ci porta a una conclusione importante: è il flusso viscoso nel mantello profondo il vero motore della rotazione oraria osservata in superficie. Questo flusso non solo trascina lateralmente la crosta (effetto di taglio), ma esercita anche una spinta verso l’alto (galleggiamento), contribuendo a sollevare e modellare la topografia unica dell’EHS. È un processo dinamico che parte dal profondo e plasma la superficie.

Conclusioni: Il Fiume Sotterraneo Svelato

Quindi, cosa abbiamo imparato da questo viaggio virtuale nelle profondità della Terra?

• La differenza nello stile di subduzione della placca Indiana (dolce a nord, ripida a sud-est dell’EHS) è la chiave per innescare la rotazione oraria del flusso nel mantello superiore.
• Questo flusso del mantello è un motore potentissimo per la “fuga tettonica”, responsabile dello spostamento di oltre 1000 km di materiale verso sud-est negli ultimi 40 milioni di anni.
• È il mantello profondo, non necessariamente la crosta inferiore, a guidare la danza. Il flusso del mantello trascina e solleva la crosta sovrastante, spiegando la rotazione osservata nei dati GPS e modellando il paesaggio spettacolare dell’EHS.

Certo, la nostra ricerca è un passo avanti, ma c’è ancora tanto da scoprire. Serviranno altri dati geologici e geofisici per definire meglio le profondità e le direzioni esatte di questi flussi e capire appieno come interagiscono con la superficie. Ma per ora, abbiamo gettato una nuova luce su uno dei processi geodinamici più affascinanti del nostro pianeta, svelando il ruolo cruciale di questo “fiume nascosto” nel mantello.

Fonte: Springer