Quando uma placa tectônica mergulha sob outra em uma zona de subducção, ele recicla grandes quantidades de água e outros produtos químicos para o manto da Terra. A placa que afunda carrega água do mar presa em sedimentos e crosta ou quimicamente ligada a minerais como a serpentina. A liberação posterior dessa água no manto contribui para os principais processos geológicos, como terremotos e a formação de magma que alimenta vulcões.

Por volume, a maior porção de uma placa subdutora é sua camada inferior, que compreende o material do manto superior. As estimativas da quantidade de água nas lajes descendentes do manto superior variam amplamente:Alguns sugerem que, em todo o mundo, as zonas de subducção engoliram mais de dois oceanos de água nos últimos 540 milhões de anos. Contudo, nova pesquisa de Miller et al. sugere que o transporte de água na zona de subducção da trincheira da América Central é uma ordem de magnitude menor do que o estimado anteriormente.

Conforme uma placa se aproxima de uma zona de subducção, ele se curva para baixo, causando a formação de falhas. Modelos e observações anteriores sugeriram que esta curvatura e falha permitem que a água do mar se infiltre no manto superior, onde preenche fissuras em zonas de falha, reage com a olivina para produzir serpentina, e mais tarde é levado mais fundo na zona de subducção.

Estimativas anteriores de quanto água atinge o manto superior ao longo das falhas de flexão basearam-se em medições da velocidade das ondas sísmicas à medida que passam através de uma placa subdutora. Contudo, essas medições e estimativas não puderam discernir se a camada superior do manto está uniformemente hidratada ou se a água está confinada a zonas de falha de curvatura.

Para resolver essa limitação, o novo estudo considerou a anisotropia sísmica caracterizando como a velocidade das ondas sísmicas depende da direção que elas viajam através de um material. Os pesquisadores usaram dados coletados por sismômetros do fundo do mar para medir a anisotropia sísmica ao longo da trincheira da América Central perto da Nicarágua, o que possibilitou um quadro muito mais detalhado da hidratação do manto superior.

Os dados revelaram que na região estudada, o armazenamento de água no manto superior é limitado a zonas de falha serpentinizadas que diminuem rapidamente com a profundidade, sugerindo que a dinâmica da falha e a cinética da reação de serpentinização evitam que a água do mar hidrate o manto entre as falhas de flexão. Novas estimativas de transporte de água que incorporam esta descoberta são uma ordem de magnitude menor do que as estimativas anteriores para a trincheira da América Central. Como os mesmos processos ocorrem em outras zonas de subducção, os pesquisadores relatam que muito menos água pode ser transportada em todo o mundo do que o estimado anteriormente.

Esta história é republicada por cortesia de Eos, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.