Cientistas descobriram que um dos eventos vulcânicos mais extremos da Terra fez mais do que construir um enorme planalto submarino. Ele também deu à placa oceânica abaixo uma reforma química completa. Uma equipe de pesquisa liderada pela professora Azusa Shito da Universidade de Ciências de Okayama, trabalhando com o professor associado Akira Ishikawa do Instituto de Ciências de Tóquio e a professora Masako Yoshikawa da Universidade de Hiroshima, usou ondas sísmicas para espiar por baixo do Planalto Ontong Java (OJP). Suas descobertas, publicadas na Geophysical Research Letters, sugerem que volumes enormes de magma empurraram através da placa existente, criando redes de intrusões verticais e transformando quimicamente a rocha circundante.

A placa oceânica sob o OJP não tem a estrutura relativamente simples esperada de uma placa oceânica típica. Em vez disso, os pesquisadores encontraram evidências de um interior composto feito de camadas horizontais atravessadas por enxames de caminhos de magma verticais conhecidos como diques. Estes se formam quando a rocha derretida força passagem através de fissuras e esfria dentro delas. Grandes grupos dessas intrusões, chamados enxames de diques, preservam um registro de intensa atividade vulcânica muito depois de o magma ter solidificado. A equipe também detectou velocidades de ondas sísmicas anormalmente baixas dentro da placa, sugerindo que o magma subindo do interior profundo da Terra não apenas passou - provavelmente também mudou a composição química da placa.

O OJP fica sob o Oceano Pacífico ocidental e é o maior planalto oceânico do mundo, formado há aproximadamente 110-120 milhões de anos durante a maior erupção vulcânica da história da Terra. Cientistas propuseram que a erupção liberou calor, gases e material vulcânico suficientes para perturbar severamente o ambiente global, possivelmente contribuindo para extinções em massa ao alterar a química oceânica, o clima e os níveis de oxigênio. Pesquisas recentes indicam que o evento pode ter sido impulsionado por uma pluma termoquímica subindo do manto profundo - uma coluna de material excepcionalmente quente que difere quimicamente do manto circundante e pode carregar crosta oceânica antiga reciclada. Mas até agora, os cientistas não entenderam completamente como esse magma afeta uma placa oceânica existente.

Para examinar a placa sob o OJP, os pesquisadores estudaram sinais sísmicos de alta frequência chamados ondas Po e So, registrados por sismômetros de fundo oceânico ao redor do planalto e instrumentos em ilhas próximas. Sob condições típicas, essas ondas viajam através de placas oceânicas e se espalham repetidamente através de estruturas em camadas, permitindo que viajem por vários milhares de quilômetros. Mas as ondas registradas perto do OJP se comportaram de forma incomum: as ondas Po se moveram eficientemente, enquanto as ondas So enfraqueceram dramaticamente. Essa pista levou os cientistas a usar modelagem de forma de onda sísmica, que indicou que a placa contém estruturas em camadas (laminação horizontal) intersectadas por enxames de diques (intrusão vertical). A laminação horizontal permite que algumas ondas viajem longas distâncias, enquanto as intrusões verticais interrompem e enfraquecem outras.

A equipe também descobriu que ambas as ondas Po e So viajaram significativamente mais devagar sob o planalto - um sinal de que as rochas são mais quentes, menos rígidas, fraturadas ou quimicamente diferentes do material do manto típico. Eles concluíram que a estrutura sozinha não poderia explicar as baixas velocidades, e propõem que o magma de uma pluma termoquímica subiu através da placa, criou os enxames de diques e depois reagiu com a rocha do manto circundante, causando modificação química conhecida como refertilização. Isso ocorre quando o magma restaura componentes químicos à rocha do manto que os perdeu anteriormente durante a fusão parcial. O manto é composto principalmente de peridotito; quando parte derrete, alguns elementos são removidos, e o magma posterior pode devolvê-los, alterando o conteúdo mineral e as propriedades físicas da rocha.

Os resultados sugerem que eventos vulcânicos massivos podem fazer mais do que cobrir o fundo do mar com lava - eles podem fraturar uma placa oceânica, formar extensas redes de diques e alterar a composição química da placa.