Nuove mappe delle radici vulcaniche in Africa rivelano complessità del mantello

Under l’Africa orientale e l’Oceano Indiano, a quasi 3mila chilometri di profondità, le sorgenti che alimentano alcuni dei principali hotspot vulcanici della regione non formano un unico sistema omogeneo, ma sembrano organizzate in almeno tre grandi domini distinti, ciascuno esteso per circa mille chilometri. Questo risultato, ottenuto da un team internazionale di ricercatori, ha reso possibile la costruzione di una mappa congiunta geofisica e geochimica delle zone più profonde del mantello. La suddivisione viene effettuata su scale dell’ordine di mille chilometri o superiori, compatibili con la risoluzione disponibile della tomografia sismica.

Un’immagine del mantello più complessa del previsto

Sotto l’Africa orientale e l’Oceano Indiano, a quasi 3mila chilometri di profondità, le sorgenti che alimentano alcuni dei principali hotspot vulcanici della regione non formano un unico sistema omogeneo, ma sembrano organizzate in almeno tre grandi domini distinti, ciascuno esteso per circa mille chilometri. Questo risultato, ottenuto da un team internazionale di ricercatori, ha reso possibile la costruzione di una mappa congiunta geofisica e geochimica delle zone più profonde del mantello. La suddivisione viene effettuata su scale dell’ordine di mille chilometri o superiori, compatibili con la risoluzione disponibile della tomografia sismica.

Per superare le limitazioni dei metodi tradizionali, i ricercatori hanno utilizzato un approccio basato sulla teoria dei grafi, trasformando la ricerca del percorso dei pennacchi in un problema matematico. Questo metodo ha permesso di identificare non solo traiettorie verticali, ma anche percorsi fortemente deviati lateralmente, ristagnanti o ramificati. I dati sismici più recenti hanno infatti mostrato che le anomalie a bassa velocità non sempre formano condotti semplici, ma possono presentare una complessità tridimensionale.

Le radici degli hotspot convergono a profondità specifiche

La ricostruzione ha rivelato che le diverse radici individuate tendono a convergere intorno ai mille chilometri di profondità, indicando una struttura del sistema molto più complessa rispetto all’immagine tradizionale di singoli pennacchi indipendenti. Nel caso di Reunion, ad esempio, sono emersi sia percorsi relativamente verticali che traiettorie fortemente deviate. Questi risultati suggeriscono che il sistema non è semplicemente una serie di colonne verticali, ma una rete interconnessa.

Secondo gli autori, queste deviazioni potrebbero essere collegate a cambiamenti della viscosità, della densità o delle fasi mineralogiche del mantello, anche se i dati non permettono ancora di stabilire con certezza il meccanismo responsabile. La convergenza tra la classificazione geofisica e quella geochimica suggerisce l’esistenza di almeno tre regioni composizionalmente differenti, ciascuna dell’ordine di mille chilometri, nella parte orientale della Llsvp africana. Questo rende improbabile che la Llsvp abbia un’origine esclusivamente termica.

La ricerca apre nuove prospettive per lo studio del mantello terrestre.
Per distinguere tra le diverse ipotesi, saranno necessari nuovi studi geodinamici, una maggiore copertura delle osservazioni sismiche sui fondali oceanici e dati geochimici più completi sulle rocce vulcaniche degli hotspot. Questi risultati rappresentano un passo avanti nella comprensione della struttura e della dinamica del mantello profondo.