Μια μελέτη του Ρήγματος της Ανατολικής Αφρικής αποκαλύπτει ότι η θέρμανση και η αφυδάτωση κατά την αρχαιότητα μπορούν να ενισχύσουν τον ηπειρωτικό φλοιό, αναδιαμορφώνοντας τον τρόπο και το σημείο όπου οι ήπειροι διασπώνται.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Tulane, σε συνεργασία με μια διεθνή ομάδα επιστημόνων, ανακάλυψαν γιατί ορισμένες περιοχές του φλοιού της Γης παραμένουν ασυνήθιστα ισχυρές, ενώ άλλες θρυμματίζονται και αποσχίζονται. Η ανακάλυψη αυτή αμφισβητεί παγιωμένες αντιλήψεις για το πώς οι ήπειροι αποδυναμώνονται και τελικά διασπώνται.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature, επικεντρώνονται σε ένα τμήμα του Ρήγματος της Ανατολικής Αφρικής, ενός από τα σπάνια μέρη όπου ο διαχωρισμός των ηπείρων βρίσκεται σε εξέλιξη σήμερα.
Η μελέτη της αφρικανικής τεκτονικής πλάκας
Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στην Ύφεση Τουρκάνα (Turkana Depression), η οποία εκτείνεται στη βόρεια Κένυα και τη νότια Αιθιοπία, για να διερευνήσει γιατί ορισμένα μέρη του φλοιού αντιστέκονται στην παραμόρφωση αντί να σχίζονται.
Σε συνεργασία με επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Μοντάνα, το Imperial College του Λονδίνου, το Πανεπιστήμιο της Αντίς Αμπέμπα, το Πανεπιστήμιο του Ναϊρόμπι και το Πανεπιστήμιο Dedan Kimathi, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ένα τμήμα της αφρικανικής τεκτονικής πλάκας, το οποίο είχε τεντωθεί και λεπτύνει στο μακρινό παρελθόν, συμπεριφέρεται τώρα ως ένα ενιαίο, άκαμπτο σώμα. Αντί να εξασθενεί, αυτή η ζώνη ανθίσταται ενεργά στην παραμόρφωση, αντίθετα με τις επικρατούσες γεωλογικές προσδοκίες.
Σε συνεργασία με επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Μοντάνα, το Imperial College του Λονδίνου, το Πανεπιστήμιο της Αντίς Αμπέμπα, το Πανεπιστήμιο του Ναϊρόμπι και το Πανεπιστήμιο Dedan Kimathi, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ένα τμήμα της αφρικανικής τεκτονικής πλάκας που είχε τεντωθεί και λεπτύνει στο μακρινό παρελθόν, συμπεριφέρεται τώρα ως ένα άκαμπτο σώμα. Αντί να εξασθενεί, αυτή η ζώνη ανθίσταται ενεργά στην παραμόρφωση, σε αντίθεση με τις επικρατούσες γεωλογικές προσδοκίες.
Η ομάδα απέδωσε αυτή την απρόσμενη αντοχή σε ένα σημαντικό θερμικό γεγονός που συνέβη πριν από περίπου 80 εκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτού του επεισοδίου, βαθιά στρώματα της πλάκας έχασαν μεγάλο μέρος του νερού και του διοξειδίου του άνθρακα που περιείχαν. Αυτή η αφυδάτωση μετέβαλε τις φυσικές ιδιότητες του πετρώματος, καθιστώντας το πυκνότερο, πιο δύσκαμπτο και πολύ πιο ανθεκτικό στην κάμψη και τη θραύση.
«Η ομάδα προσκόμισε ένα ευρύ φάσμα δεξιοτήτων και συνόλων δεδομένων για την οπτικοποίηση της δομής της πλάκας και των ιδιοτήτων της, και η μοντελοποίησή μας απέκλεισε συστηματικά τους πιθανούς παράγοντες που ελέγχουν το πού ξεκινά η διάρρηξη των πλακών», δήλωσε η Cynthia Ebinger, καθηγήτρια του Tulane στο Τμήμα Επιστημών Γης και Περιβάλλοντος της Σχολής Θετικών Επιστημών και Μηχανικής.
Απεικόνιση της παραμόρφωσης σε πραγματικό χρόνο
Για να ανακαλύψουν πώς λειτουργούν αυτές οι κρυφές διεργασίες σήμερα, οι επιστήμονες του Tulane ηγήθηκαν εκτεταμένης παρακολούθησης σεισμών και GPS σε όλη την περιοχή. Συνδυάζοντας μετρήσεις της αργής, συνεχούς κίνησης των πλακών με τις απότομες μετατοπίσεις που προκαλούνται από σεισμούς, οι ερευνητές δημιούργησαν λεπτομερείς τρισδιάστατους χάρτες του φλοιού.
Αυτοί οι χάρτες αποκαλύπτουν ότι η ενεργός παραμόρφωση και η ηφαιστειακή δραστηριότητα παρακάμπτουν σε μεγάλο βαθμό την προηγουμένως λεπτυνθείσα ζώνη, ρέοντας αντ’ αυτού γύρω από αυτήν. Ως αποτέλεσμα, η περιοχή που κάποτε φαινόταν η πιο ευάλωτη παρουσιάζει τώρα εντυπωσιακά μικρή παραμόρφωση, προσφέροντας νέα γνώση για το πώς τα αρχαία γεωλογικά γεγονότα μπορούν να διαμορφώσουν τη μελλοντική εξέλιξη των ηπείρων.
«Η συλλογική μας έρευνα δείχνει ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα και ο εφελκυσμός των πλακών που σχηματίζουν βαθιές λεκάνες αποφεύγουν τα λεπτά και ξηρά μέρη των ηπειρωτικών πλακών», δήλωσε ο Martin Musila, του οποίου η διδακτορική έρευνα στο Πανεπιστήμιο Tulane εξέτασε το τεκτονικό αίνιγμα που επιλύθηκε στην εργασία.
«Σε αυτή την περιοχή, το νερό και το CO2 στα βαθιά στρώματα της πλάκας εξήχθησαν από την ηφαιστειακή δραστηριότητα πριν από 80 εκατομμύρια χρόνια, και η αφυδάτωση καθιστά την πλάκα ισχυρότερη και τις σεισμικές ταχύτητες ταχύτερες».
Τα αποτυχημένα ρήγματα αναδιαμορφώνουν τους μελλοντικούς διαχωρισμούς
Τα ευρήματα βοηθούν στην εξήγηση του πώς τα αποτυχημένα ρήγματα -αρχαίες προσπάθειες των ηπείρων να διασπαστούν- μπορούν στην πραγματικότητα να καταστήσουν τις τεκτονικές πλάκες ισχυρότερες και πιο ανθεκτικές σε μελλοντικούς διαχωρισμούς.
Η έρευνα όχι μόνο εμβαθύνει στην κατανόηση των σεισμικών και ηφαιστειακών κινδύνων, αλλά παρέχει επίσης πληροφορίες για τα μοντέλα που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό ορυκτών και ενεργειακών πόρων σε αρχαίες ζώνες ρηγμάτων, όπως η Ακτή του Κόλπου.