Kontinent se doslova trhá na kusy
Východní Afrika se rozpadá před očima a tento proces je už viditelný pouhým pohledem na povrch. Vědci nyní identifikovali jeho hluboký původ, a výsledky jsou přinejmenším ohromující.
Na délce tisíců kilometrů se rodí systém údolí, sopek a prasklin, který by mohl v budoucnu rozdělit kontinent na dvě samostatné pevninské masy. Nejnovější výzkum naznačuje, že za tímto velkolepým, avšak nebezpečným jevem stojí mohutný horký proud hmoty hluboko v zemském plášti.
Geologie v přímém přenosu
Ve východní Africe právě probíhá jedna z nejpozoruhodnějších geologických proměn na naší planetě. Afrika se pomalu dělí na dvě oddělené pevninské masy a hranicí mezi nimi se stává obrovská puklina – takzvaný Východoafrický příkopový systém.
Tento tektonický „šev" se táhne přibližně 3 500 kilometrů. Prochází Etiopií, Keňou, Ugandou a Malawi a vytváří rozsáhlé prohlubně, zlomy a příkopy. Provází ho intenzivní vulkanismus – pravidelné erupce na mnoha místech jasně ukazují, že zemské nitro pod tímto regionem je mimořádně aktivní.
Východoafrický rift je jedním z mála míst na Zemi, kde lze proces trhání kontinentu sledovat prakticky v reálném čase.
Vznik riftu je součástí geologům dobře známého cyklu. Nejprve se kontinent začne natahovat, pak se objeví riftová údolí a časem může vzniknout zcela nový oceán – jakmile pevninská kůra úplně praskne a do trhliny se vlije mořská voda.
Proč se Afrika trhá právě tady?
Přestože geologická historie Země nabízí celou řadu příkladů rozpadu kontinentů, mechanismus fungování Východoafrického riftu dlouho zůstával záhadou. Tento region se stal doslova učebnicovým terénem pro výzkum toho, jak se kontinenty rozpadají na menší části.
Geologové se přeli především o to, co pohání proces roztahování kůry a zesílený vulkanismus. Zvažovaly se dva hlavní scénáře:
- zda vše probíhá převážně „mělce", v horní části pláště a kůry, vlivem tektonických sil působících na litosférické desky,
- nebo zda klíčovou roli hraje hluboký horký proud hmoty v plášti, který tlačí na kontinent zdola, oslabuje kůru a způsobuje vznik prasklin.
Druhá hypotéza předpokládá existenci takzvaného superchocholu pláště – gigantického „komína" z horké horniny, sahajícího od hranice jádra a pláště až pod východní Afriku. Dosud však chyběla tvrdá data, která by místní vulkanismus přímo spojovala s tak hlubokým zdrojem.
Klíč se skrývá v plynech ze zemských hlubin
Skupina vědců se rozhodla přistoupit k problému netradičně. Místo aby se soustředili pouze na tvar terénu nebo seismické vlny, analyzovali chemické složení plynů unikajících z geotermálního pole v keňské části riftového údolí.
Jde o horké plyny a páry, které pronikají na povrch skrze trhliny, fumaroly a geotermální prameny. Vědci s mimořádnou přesností změřili izotopy neonu – inertního prvku, který je ideální pro sledování původu materiálu z hlubin Země.
Izotopové složení plynů z Keni poukazuje na překvapivě hluboký, společný zdroj – a to nejen pro toto místo, ale pro celý rozsáhlý riftový pás.
Ukázalo se, že zkoumané plyny nesou zřetelnou stopu původu z dolních vrstev zemského pláště. Jejich složení je navíc podobné plynům dříve analyzovaným ve vulkanických horninách z oblasti Rudého moře na severu a z vulkanických území v Malawi na jihu.
Jeden gigantický „motor" pod východní Afrikou
Taková shoda na tak velké vzdálenosti napovídá něco velmi konkrétního. Celá tato vulkanická zóna, od Rudého moře až po jižní část riftového systému, může být zásobována z jednoho společného hlubokého „vedení" horké hmoty.
Geologové ji označují jako superchochol pláště, ukotvený těsně u hranice jádra a pláště. Jde o strukturu větší a mohutnější, než jsou typické chocholy vysvětlující existenci klasických „horkých skvrn", jako jsou Havaj nebo Island.
Superchochol pod východní Afrikou mohl spustit a nyní udržuje proces trhání kontinentu tím, že na obrovském území přivádí teplo a materiál z hlubin Země.
Seismické přístroje již dříve naznačovaly, že pod Afrikou existují rozsáhlé, abnormálně horké zóny v plášti. Analýza plynů do této skládačky doplňuje chybějící dílek – chemický „podpis", který propojuje vulkanickou aktivitu od severu až po jih v jeden celek.
Od plynů k tektonice desek
Proč nás původ těchto plynů vlastně tolik zajímá? Bez pochopení hlubokého zdroje energie je totiž obtížné popsat, jak celý riftový systém funguje. Pokud do hry vstupují síly sahající až k hranici jádra a pláště, mění to naše chápání pohybu litosférických desek v celém regionu.
Podle autorů výzkumu výsledky ukazují, že superchochol funguje jako motor, který:
- zahřívá a oslabuje spodní část kontinentální kůry,
- usnadňuje její roztahování a praskání,
- dodává magma zodpovědné za četné vulkanické erupce podél riftu,
- ovlivňuje směr a rychlost pohybu sousedních tektonických desek.
Výsledky výzkumu byly publikovány v odborném vědeckém časopisu Geophysical Research Letters, kde se s nimi mohla seznámit širší komunita geologů a geofyziků zabývajících se zemským nitrem.
Co se může s Afrikou stát za miliony let?
Tektonické procesy se měří v milionech let, takže nic dramatického se za našeho života nestane. Z pohledu geologa je však východní Afrika teprve na začátku cesty, která může vyústit ve vznik nového oceánu.
| Fáze | Co se děje | Příkladový region |
|---|---|---|
| Roztahování kontinentu | Vznikají praskliny, příkopy, roste vulkanická aktivita | Východní Afrika v současnosti |
| Zralý rift | Tvoří se rozsáhlé údolí, možné lokální vodní nádrže | Části riftu v Africe a na Arabském poloostrově |
| Nový oceán | Pevninská kůra zcela praská, objevuje se oceánské dno | Rudé moře jako příklad mladé oceánské pánve |
Pokud proces bude pokračovat, za desítky milionů let se ve východní Africe může vyvinout nová oceánská pánev, podobná dnešnímu Rudému moři, a v ještě vzdálenější budoucnosti plnohodnotný oceán. Východní část kontinentu by se pak mohla stát samostatnou pevninskou deskou.
Rizika pro lidi i energetický potenciál
Přestože tektonické změny jsou velmi pomalé, jejich důsledky pociťujeme již dnes. Oblast riftu patří k seismicky a vulkanicky nejaktivnějším místům na Zemi. Zemětřesení, byť malá, ohrožují infrastrukturu i obyvatelstvo. Sopečné výbuchy mohou ničit úrodu, paralyzovat leteckou dopravu a nutit místní k evakuaci.
Na druhé straně tatáž energie skrývá obrovský potenciál. Aktivní geotermální pole, jako to v Keni, představují zdroj obnovitelné elektřiny a tepla. V některých zemích regionu se geotermální elektrárny stávají důležitou součástí energetického mixu a pomáhají snižovat závislost na fosilních palivech.
Jak vědci „čtou" zemské nitro
Popsaný výzkum je dobrým příkladem toho, jak různé vědecké obory spojují síly, aby porozuměly procesům probíhajícím stovky, ba tisíce kilometrů pod našima nohama. Geochemici rozebírají složení plynů a hornin, seismologové sledují dráhy seismických vln a geofyzici sestavují trojrozměrné modely pláště a kůry.
Izotopy neonu nebo hélia fungují jako jakési „barevné značky", které prozrazují, z jaké hloubky a z jakého rezervoáru pochází materiál vstupující do magmatu. Opakuje-li se tento signál na mnoha místech vzdálených od sebe tisíce kilometrů, poukazuje to na společný, rozsáhlý zdroj hluboko v plášti.
Pochopení takového superchocholu má význam daleko přesahující samotnou Afriku. Tyto struktury ovlivňují pohyb desek v celoplanetárním měřítku a po miliardy let formují rozložení kontinentů, oceánů i horských řetězců. Pro lidi žijící dnes jsou však důležitější bezprostřednější důsledky – kde se vyplatí investovat do geotermální energie a kde je třeba zvlášť počítat s rizikem zemětřesení a erupcí.
Znalost hlubokého „motoru" pod východní Afrikou pomáhá lépe hodnotit tato rizika i příležitosti. Zároveň připomíná, že i zdánlivě pevný kontinent se v dlouhém časovém měřítku chová jako pomalu tekoucí hmota, která se neustále přetváří a přeskupuje.
