Questo enigma che emerge dai lavori di Montuori et al. e Bonatto et al. nel 2026 riguarda le discontinuità e la struttura di crosta e mantello sotto il Mediterraneo centrale

Due studi pubblicati nel 2026, Montuori et al., 2026 e Bonatto et al., 2026, esplorano la struttura della crosta e del mantello sotto il Mediterraneo centrale fino a profondità maggiori di 500 km.

Entrambi gli studi usano la tecnica delle receiver functions, che analizza le conversioni d’onda P a onda S generate quando le onde sismiche attraversano discontinuità interne; questa tecnica sfrutta terremoti lontani registrati da una fitta rete di stazioni sismiche. Le misure combinano molti segnali registrati da diverse stazioni per stimare profondità e proprietà delle discontinuità come la Moho, la LAB e le superfici nella zona di transizione. Le mappe e le sezioni presentate mostrano variazioni laterali e verticali coerenti con un sistema di subduzione attivo sotto l’arco calabro e il Mar Tirreno.

Profondità della Moho e spessore crostale: 15-62 km

Montuori et al., 2026 ricostruiscono lo spessore della crosta: sotto il Mar Tirreno lo spessore è compreso tra 15 e 25 km, mentre sotto l’arco calabro raggiunge fino a 62 km. Lo studio documenta un raddoppio della Moho sotto il settore delle Isole Eolie, attribuito alla sovrapposizione della crosta tirrenica e di quella africana. La mappa della Moho mostra toni rosa/arancio per la crosta sottile e toni blu/viola per l’ispessimento, con punti di misura collegati a una fitta rete di stazioni sismiche riportata nella figura 1. Le sezioni lungo il profilo SSW-NNE evidenziano la sovrapposizione crostale e la posizione laterale delle misure rispetto alle stazioni, a causa della traiettoria inclinata delle onde sismiche.

Lo stesso lavoro segnala l’individuazione di lacerazioni litosferiche, definite come Lithospheric Tears, lungo i margini della placca, e una doppia Moho nei settori interessati dalla sovrapposizione crostale. Lo studio descrive inoltre l’esistenza di una Low Velocity Layer che delimita la base dell’astenosfera, consentendo di definire sia il tetto sia la base dell’astenosfera stessa. Le mappe della Moho e della LAB sono presentate con colori e sezioni che distinguono il dominio africano e quello adriatico, oltre al bacino tirrenico.

Profondità della LAB e spessore del mantello litosferico: 30-100+ km

Montuori et al., 2026 quantificano lo spessore del mantello litosferico (LID): circa 50 km sotto le aree stabili del dominio africano e adriatico, e circa 30 km sotto il Mar Tirreno. La LAB risulta particolarmente sottile sotto il Tirreno meridionale, attorno a 50 km di profondità per la litosfera rigida in alcune mappe, mentre sotto le aree continentali supera i 100 km. La definizione più dettagliata e continua della LAB fornita dallo studio è ritenuta significativa perché la LAB è normalmente più difficile da identificare rispetto alla Moho. La vicinanza del mantello profondo alla crosta nel bacino tirrenico è interpretata come segnale della natura giovane e calda del Tirreno.

Lo studio descrive l’interpretazione termica di queste differenze: la litosfera più sottile sotto il Tirreno riflette condizioni più calde e state geodinamiche diverse rispetto alle aree continentali, e le lacerazioni litosferiche rappresentano percorsi preferenziali per l’interazione tra mantello profondo e strati superiori. La presenza di un LVL aiuta a delimitare lo spessore dell’astenosfera e a caratterizzare il suo ruolo nella dinamica di subduzione.

Discontinuità a 300 km, 410 km e 660 km: osservazioni di Bonatto et al., 2026

Bonatto et al., 2026 identificano tre discontinuità nel mantello sotto il Mediterraneo centrale: una discontinuità denominata “X” intorno ai 250-300 km, la classica discontinuità a 410 km e quella a 660 km. Gli autori presentano istogrammi delle profondità stimate con linee verticali che indicano le profondità medie e linee tratteggiate per la variabilità dei dati. Le mappe della topografia di queste superfici mostrano variazioni locali di pochi chilometri che sono interpretate in termini di anomalie di temperatura e composizione del mantello.

La discontinuità a 410 km risulta spesso più superficiale rispetto al valore medio globale, un segnale compatibile con la presenza di materiale in subduzione e quindi con condizioni relativamente fredde del mantello. Il confronto tra le ampiezze dei segnali associati alla discontinuità X e a quella a 410 km consente di vincolare la composizione, non solo la temperatura, del mantello. Le mappe mostrano che la distribuzione della X coincide con aree caratterizzate da magmatismo non necessariamente legato ai margini di placca.

Bonatto et al. interpretano la discontinuità X come evidenza di materiale basaltico derivato dalla crosta oceanica subdotta e trasformato a profondità intermedie. Il fatto che le ampiezze di X e di 410 siano comparabili indica la presenza di quantità significative di materiale basaltico nel mantello. Questa composizione basaltica è proposta anche per spiegare la posizione spesso più profonda della discontinuità a 660 km, la cui profondità non dipende esclusivamente dalla temperatura ma anche dalla variazione chimica del mantello.

Nel complesso, Bonatto et al. descrivono un mantello eterogeneo sotto il Mediterraneo centrale, con accumulo di materiale di placca nella zona di transizione, variazioni termiche tra dominio Adriatico e altre aree, e una frazione elevata di materiale basaltico che influisce sulla topografia delle discontinuità a 300, 410 e 660 km.