برای دهه‌ها، کوهستان‌های آپنینی که چون ستون فقراتی ۱۲۰۰ کیلومتری شبه‌جزیره ایتالیا را در بر گرفته‌اند، زمین‌شناسان را سردرگم کرده بودند. این رشته‌کوه که حاصل برخورد صفحات تکتونیکی و ضخیم‌شدن پوسته زمین طی میلیون‌ها سال است، رفتاری متناقض از خود نشان می‌دهد: لبه بیرونی آن همچنان در حال فشرده‌شدن است، در حالی که بخش‌های درونی‌اش کشیده می‌شوند و گسترش می‌یابند. اکنون تیمی به سرپرستی استفانو تاوانی از دانشگاه فلورانس، پاسخی جامع برای این معما یافته است؛ پوسته زمین در زیر ایتالیا در حال «باز شدن» و پوست‌اندازی است.

معمایی که دریای تیرنی را ساخت

داستان آپنینی به سادگی سایر رشته‌کوه‌ها نیست. در حالی که معمولاً برخورد صفحات منجر به فشردگی و چین‌خوردگی یکپارچه می‌شود، در ایتالیا اتفاق دیگری رخ داد. پوسته در پشت جبهه کوهستان کشیده شد و در نتیجه، دریای تیرنی در غرب ایتالیا شکل گرفت. تا مدت‌ها این کشیدگیِ پشتِ جبهه با نظریه «عقب‌نشینی صفحه» توضیح داده می‌شد؛ یعنی صفحه اقیانوسی در حال فرورانش به تدریج به عقب کشیده می‌شود و پوسته بالایی را در پشت خود می‌کشد، حتی در حالی که جبهه شرقی همچنان فشرده می‌شود.

اما حدود دو میلیون سال پیش، ورق برگشت. مرحله اصلی گسترش دریای تیرنی به پایان رسید و سرعت فشردگی در جبهه آپنینی به شدت کاهش یافت. با وجود این توقف ظاهری، تغییر شکل متناقض رشته‌کوه ادامه پیدا کرد؛ نشانه‌ای واضح که یک موتور پنهان دیگر همچنان در عمق زمین فعال است.

پدیده دل‌خیزش؛ زیپی که زیر ایتالیا کشیده می‌شود

پژوهش جدید که نتایج آن در نشریه معتبر Communications Earth & Environment منتشر شده، این موتور پنهان را «دل‌خیزش» (Delamination) معرفی می‌کند. در این فرآیند، بخش متراکم پایینی پوسته به همراه لایه لیتوسفر متصل به آن، از پوسته بالایی سبک‌تر جدا شده و به درون گوشته فرو می‌رود.

به گفته تاوانی و همکارانش، این جدایش در زیر آپنینی به صورت یکنواخت و هم‌زمان رخ نمی‌دهد، بلکه مانند باز شدن یک زیپ عمل می‌کند. یک جبهه واحد و متحرک به نام «مفصل» وجود دارد که در آن پوسته‌برداری در حال وقوع است و این مفصل به آرامی به سمت پیش‌کمان آدریاتیک در شرق در حال حرکت است.

شواهد همگرا از زلزله تا جی‌پی‌اس

تیم تحقیقاتی برای اثبات این نظریه، مجموعه‌ای گسترده از داده‌های دهه‌های اخیر را گرد هم آورد؛ از کاتالوگ‌های زمین‌لرزه و اندازه‌گیری‌های دقیق جی‌پی‌اس گرفته تا داده‌های راداری ماهواره‌ای و نقشه‌های مرز پوسته و گوشته موسوم به «موهو» (Moho).

داخل خبر (468x60)

الگویی شگفت‌انگیز آشکار شد: انواع مختلف تغییر شکل، همگی حول یک ساختار عمیق مشترک متمرکز بودند. پژوهشگران در طول بیش از ۵۰۰ کیلومتر از امتداد آپنینی، منطقه‌ای را شناسایی کردند که در آن موهوی سمت تیرنی (غرب) با موهوی سمت آدریاتیک (شرق) همپوشانی دارد. این «پوسته دوگانه» همان جبهه جدایش است؛ نقطه‌ای که لایه پایینی مانند نوار چسب از سطح بالایی جدا می‌شود.

  • الگوی زمین‌لرزه‌ها: در پشت و بالای مفصل، سازوکار زلزله‌ها عمدتاً کششی است، در حالی که در جلوی آن، زلزله‌ها ماهیت فشاری دارند.
  • داده‌های جی‌پی‌اس: اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد کل کمربند کوهستانی سالانه حدود ۴ میلی‌متر کشیده می‌شود، اما در لبه بیرونی، حدود ۲ میلی‌متر فشردگی در سال بخشی از این کشیدگی را خنثی می‌کند. پژوهشگران این حالت را تغییر شکل «آکاردئونی» توصیف می‌کنند؛ کوهستان از درون باز می‌شود و هم‌زمان در جبهه فشرده می‌گردد.

چرا نظریه قدیمی دیگر کافی نیست؟

نظریه عقب‌نشینی صفحه می‌توانست مراحل اولیه تکامل آپنینی را توضیح دهد، اما برای توضیح آنچه امروز اندازه‌گیری می‌شود ناکافی است. مدل دل‌خیزش، قطعه گمشده پازل را کامل می‌کند. در جلوی مفصل متحرک، پوسته پایینی هنوز به صفحه فرورونده متصل است و پوسته را به سمت پایین می‌کشد و باعث فرونشست و فشردگی می‌شود. اما به محض عبور مفصل و جدا شدن لایه‌های متراکم پایینی، این بار اضافی آزاد می‌شود.

در این لحظه، پوسته باقیمانده که سبک‌تر است، به دلیل جایگزینی مواد متراکم با گوشته شناورتر، به سمت بالا جهش می‌کند و کشیده می‌شود. به این ترتیب، در یک زمان واحد، در پشت مفصل کشش و بالاآمدگی و در جلوی آن فشردگی و فرونشست رخ می‌دهد؛ همان دوگانگی مرموزی که سال‌ها ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده بود.

اهمیت کشف برای آینده ایتالیا

درک سازوکار دل‌خیزش نه تنها یک معمای آکادمیک را حل می‌کند، بلکه برای ارزیابی خطر زمین‌لرزه و تکامل چشم‌انداز ایتالیا نیز حیاتی است. تمرکز زمین‌لرزه‌ها در اطراف مفصل متحرک نشان می‌دهد این جبهه، ناحیه‌ای فعال و لرزه‌خیز است و شناخت حرکت چند میلی‌متری اما پیوسته آن می‌تواند به مدل‌های دقیق‌تر پیش‌بینی تغییر شکل پوسته و مخاطرات زمین‌شناختی در مدیترانه مرکزی کمک کند.

به بیان ساده، ایتالیا روی پوسته‌ای زندگی می‌کند که آرام و پیوسته در حال پوست‌اندازی است؛ فرآیندی آهسته اما قدرتمند که ستون فقرات این کشور را شکل داده و همچنان آن را دگرگون می‌کند.