Východní Afrika se doslova rozlamuje a tento proces je již viditelný pouhým okem. Výzkumníci právě odhalili jeho hluboký zdroj nacházející se tisíce kilometrů pod povrchem.
Na délce tisíců kilometrů vzniká systém údolí, sopek a trhlin, který v budoucnosti může rozdělit kontinent na dvě části. Nejnovější studie naznačují, že za tímto působivým, ale zároveň hrozivým jevem stojí mohutný proud horké hmoty v zemském plášti.
V některých oblastech Keni nebo Etiopie můžeš sledovat, jak se terén rozevírá a jak se otevírají nové praskliny v zemi. Geofyzici upozorňují, že tato transformace patří k nejdramatičtějším geologickým procesům probíhajícím právě teď na naší planetě. Na rozdíl od jiných tektonických jevů probíhá tento rozpad kontilentu dostatečně rychle na to, aby ho dokázali vědci zaznamenat během několika generací.
Velký východoafrický rift se táhne přibližně 3 500 kilometrů a prochází Etiopií, Keňou, Ugandou a Malawi. Tvoří rozsáhlá snížení terénu, zlomy a propadliny. Tento geologický systém doprovází intenzivní vulkanismus s pravidenými erupcemi, které ukazují na mimořádnou aktivitu zemského nitra pod tímto regionem.
Proč se Afrika rozlamuje právě tady
Ačkoliv příkladů rozlamování kontinentů známe z geologické historie Země celou řadu, mechanismus fungování Velkého východoafrického riftu zůstával dlouho záhadou. Tento region se stal přímo učebnicovým územím pro výzkum toho, jak se kontinenty rozpadají na menší části.
Geologové se hlavně přeli o to, co pohání proces roztahování zemské kůry a zvýšený vulkanismus. Zvažovali dva základní scénáře. První předpokládal, že se vše odehrává především mělce v horní části pláště a kůry v důsledku tektonických sil působících na litosférické desky. Druhý scénář přisuzoval klíčovou roli hlubokému horkému proudu hmoty v plášti, který tlačí kontinent zespodu, oslabuje kůru a vytváří pukliny.
Druhá hypotéza počítá s existencí takzvaného superplášťového chocholu – gigantického komína horké horniny sahajícího z oblasti rozhraní jádra a pláště až pod východní Afriku. Dosud však chyběly přímé důkazy, které by lokální vulkanismus spojovaly s tak hlubokým zdrojem.
Vědci z mezinárodního týmu se rozhodli k problému přistoupit netradičně. Místo zaměření pouze na tvar terénu nebo seismické vlny analyzovali chemické složení plynů unikajících v geotermálním poli v keňské části riftového údolí.
Klíč ukrytý v plynech z nitra planety
Výzkumníci studovali horké plyny a páry, které pronikají na povrch skrze pukliny, fumaroly a geotermální prameny. Vědci s mimořádnou přesností změřili mimo jiné izotopy neonu – inertního prvku, který se skvěle hodí ke sledování původu materiálu z hlubin Země.
Izotopové složení plynů z Keni ukazuje na překvapivě hluboký společný zdroj, a to nejen pro toto místo, ale pro celý rozsáhlý pás riftu. Ukázalo se, že zkoumané plyny nesou jasnou stopu původu ze spodních partií zemského pláště. Jejich složení je navíc podobné plynům analyzovaným dříve ve vulkanických horninách pocházejících z oblasti Rudého moře na severu a z vulkanických oblastí v Malawi na jihu.
Tato shoda na tak velké vzdálenosti naznačuje něco velmi konkrétního. Celá tato vulkanická zóna, od Rudého moře až po jih riftového systému, může využívat jednu společnou hlubokou magistrálu horké hmoty.
Geologové ji popisují právě jako superplášťový chochol zakotvený těsně u hranice jádra a pláště. Jedná se o strukturu větší a mocnější než typické chocholy, které vysvětlují existenci klasických horkých skvrn, jako jsou Havajské ostrovy nebo Island.
Jeden gigantický motor pod východní Afrikou
Superplášťový chochol pod východní Afrikou mohl spustit a nyní udržuje proces rozlamování kontinentu tím, že dodává teplo a materiál z hlubin Země na obrovské ploše. Seismické přístroje již dříve naznačovaly, že pod Afrikou se nacházejí velké abnormálně horké zóny v plášti. Analýza plynů přidává do této skládačky chybějící prvek – chemický podpis, který spojuje vulkanickou aktivitu od severu k jihu v jeden celek.
Proč nás vůbec původ těchto plynů tak zajímá? Bez pochopení hlubokého zdroje energie je obtížné popsat mechanismus fungování celého riftového systému. Pokud jsou ve hře síly působící až z okolí hranice jádra a pláště, mění to obraz pohybů litosférických desek v tomto regionu.
Podle autorů výzkumu výsledky ukazují, že právě superplášťový chochol funguje jako motor, který má několik funkcí:
- Zahřívá a oslabuje spodní část kontinentální kůry
- Usnadňuje její roztahování a praskání
- Dodává magma zodpovědné za četné sopečné erupce podél riftu
- Ovlivňuje směr a tempo pohybů sousedních tektonických desek
- Vytváří geotermální pole využitelná pro výrobu energie
- Způsobuje zemětřesení v celém regionu východní Afriky
- Formuje nové geologické struktury viditelné na povrchu
- Mění složení atmosféry v oblastech s fumarolami
Výsledky studie publikovali vědci v odborném časopise Geophysical Research Letters, kde se dostaly k široké komunitě geologů a geofyziků zabývajících se nitrem Země.
Co se může stát s Afrikou za miliony let
Tektonické procesy se měří v milionech let, takže se za našeho života nestane nic dramatického. Z pohledu geologa je však východní Afrika na začátku cesty, která může skončit vznikem nového oceánu.
Pokud bude proces pokračovat, za desítky milionů let se ve východní Africe může vytvořit 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.
Ačkoliv jsou tektonické změny velmi pomalé, jejich důsledky pociťujeme již dnes. Region riftu patří k seismicky a vulkanicky aktivnějším místům na Zemi. Zemětřesení, i když menší, představují nebezpečí pro infrastrukturu a obyvatelstvo. Výbuchy sopek mohou ničit úrodu, paralyzovat leteckou dopravu a nutit obyvatele k evakuaci.
Na druhou stranu tato energie skrývá obrovský potenciál. Aktivní geotermální pole, jako v Keni, představují zdroj obnovitelné elektrické energie a tepla. V některých zemích regionu se geotermální elektrárny stávají důležitou součástí energetického mixu a pomáhají získávat nezávislost na fosilních palivech.
Jak vědci čtou nitro Země
Zmiňovaný výzkum je dobrým příkladem toho, jak různé vědecké obory spojují síly, aby pochopily procesy probíhající stovky či dokonce tisíce kilometrů pod našima nohama. Geochemici analyzují složení plynů a hornin, seismologové sledují dráhu seismických vln a geofyzici vytvářejí trojrozměrné modely pláště a kůry.
Izotopy neonu nebo helia fungují jako jakési barevné značky, které prozrazují, z jaké hloubky a z jakého rezervoáru pochází materiál dostávající se do magmatu. Pokud se tento signál opakuje na mnoha místech vzdálených od sebe tisíce kilometrů, ukazuje to na společný rozsáhlý zdroj v hlubinách pláště.
Pochopení takového superchocholu má význam nejen pro samotnou Afriku. Tento typ struktur ovlivňuje pohyb desek v měřítku celé planety a formuje rozmístění kontinentů, oceánů a horských řetězců po miliardy let. Pro lidi žijící dnes jsou však důležitější praktičtější důsledky: kde se vyplatí investovat do geotermální energie a kde je třeba obzvlášť dávat pozor na riziko zemětřesení a erupcí.
Znalost hlubin přináší praktické využití
Znalost o hlubokém motoru pod východní Afrikou pomáhá lépe vyhodnocovat tato rizika i příležitosti. Ukazuje také, že i zdánlivě stálý kontinent se v dlouhém časovém měřítku chová jako pomalu tekoucí masa, která se stále přetváří a přeskupuje.
Vědci z univerzit v Spojených státech, Velké Británii a Keni pokračují v monitorování geotermálních polí a seismické aktivity. Jejich data pomáhají vládám východoafrických zemí plánovat výstavbu bezpečnější infrastruktury a zároveň využívat energetický potenciál regionu. Není to jen teoretická geologie – jde o praktické poznatky, které mohou zachraňovat životy a zlepšovat ekonomiku celých států.
