Det østafrikanske kontinent er bogstaveligt talt ved at briste fra hinanden, og processen kan allerede ses med det blotte øje på overfladen. Forskere har nu identificeret den dybliggende kilde til denne dramatiske forandring.
Over tusindvis af kilometer dannes et system af dale, vulkaner og revner, som i fremtiden kan opdele kontinentet i to separate dele. De nyeste undersøgelser tyder på, at bag dette spektakulære, men farlige fænomen står en kraftfuld, varm strøm af materiale i Jordens kappe.
I det østlige Afrika foregår en af de mest spektakulære geologiske forandringer på vores planet. Afrika deler sig langsomt i to separate landmasser, og grænsen mellem dem bliver en enorm revne – den såkaldte Østafrikanske Gravsænkning, et omfattende rift-system. Dette tektoniske “søm” strækker sig over cirka 3.500 kilometer.
Revnen krydser Etiopien, Kenya, Uganda og Malawi og skaber omfattende sænkninger af terræn, forkastninger og nedstyrtningsområder. Processen ledsages af intens vulkanisme – regelmæssige udbrud mange steder viser, at Jordens indre under denne region er usædvanligt aktivt. Den østafrikanske gravsænkning er et af de få steder på Jorden, hvor processen med at rive et kontinent fra hinanden kan følges praktisk talt i realtid.
Dannelsen af et rift er en fase i en velkendt geologisk cyklus. Først begynder kontinentet at strække sig, derefter opstår rift-dale, og med tiden kan der dannes et helt nyt ocean, når den kontinentale skorpe fuldstændigt brister og havvand strømmer ind i revnen.
Hvorfor brister Afrika netop her
Skønt vi kender mange eksempler på kontinenter, der rives fra hinanden fra Jordens geologiske historie, forblev mekanismen bag den østafrikanske gravsænkning længe en gåde. Dette område er blevet et skolebogeksempel på forskning i, hvordan kontinenter går i stykker.
Geologer har primært diskuteret, hvad der driver processen med udstrækning af skorpen og den øgede vulkanisme. To hovedscenarier blev overvejet. Foregår det hele hovedsageligt “lavt”, i den øvre del af kappen og skorpen, som følge af tektoniske kræfter, der virker på lithosfærens plader. Eller spiller en dyb, varm strøm af materiale i kappen en nøglerolle, som skubber kontinentet fra neden, svækker skorpen og igangsætter revner.
Den anden hypotese antager eksistensen af en såkaldt super-mantle-plume – en gigantisk “skorsten” af varm klippe, der når fra områderne ved grænsen mellem kernen og kappen helt op under det østlige Afrika. Indtil nu har der imidlertid manglet hårde data, som direkte forbinder den lokale vulkanisme med en så dyb kilde.
Nøglen ligger i gasser fra Jordens indre
En gruppe forskere besluttede at gribe problemet an fra en utraditionel vinkel. I stedet for kun at fokusere på terrænets form eller seismiske bølger, analyserede de den kemiske sammensætning af gasser, der frigives i et geotermisk felt i den kenyanske del af rift-dalen.
Der er tale om varme gasser og dampe, som trænger op til overfladen gennem revner, fumaroler og geotermiske kilder. Forskerne målte med usædvanlig præcision blandt andet isotoper af neon – et ædelt grundstof, der er fremragende til at spore oprindelsen af materiale fra Jordens dybder. Den isotopiske sammensætning af gasserne fra Kenya peger på en overraskende dyb, fælles kilde – ikke kun for dette sted, men for hele det omfattende rift-område.
Det viste sig, at de undersøgte gasser bærer et tydeligt spor af oprindelse fra de nedre dele af Jordens kappe. Desuden er deres sammensætning tæt på gasserne, der tidligere blev analyseret i vulkanske bjergarter fra området ved Det Røde Hav i nord og fra vulkanske områder i Malawi i syd. Denne overensstemmelse over så stor en afstand tyder på noget meget konkret.
En gigantisk motor under det østlige Afrika
Denne sammenhæng antyder, at hele denne vulkanske zone, fra Det Røde Hav helt ned til den sydlige del af rift-systemet, kan trække på en enkelt, fælles, dyb “hovedledning” af varmt materiale. Geologer beskriver den netop som en super-mantle-plume, forankret lige ved grænsen mellem kernen og kappen.
Det er en struktur større og mere kraftfuld end typiske plumes, der forklarer eksistensen af klassiske “hotspots” som Hawaii eller Island. Super-plumen under det østlige Afrika kan have sat gang i og nu opretholder processen med at rive kontinentet fra hinanden ved at levere varme og materiale fra Jordens dybder over et enormt område.
Seismiske instrumenter har allerede tidligere antydet, at der under Afrika findes store, unormalt varme zoner i kappen. Analysen af gasserne tilføjer det manglende element til dette puslespil – en kemisk “signatur”, der forbinder den vulkanske aktivitet fra nord til syd i én sammenhængende helhed. Uden forståelse af den dybe energikilde er det svært at beskrive hele rift-systemets mekanisme.
Hvad kan ske med Afrika om millioner af år
Tektoniske processer måles i millioner af år, så intet dramatisk vil ske i løbet af vores levetid. Set fra en geologs synspunkt er det østlige Afrika dog i begyndelsen af en vej, der kan ende med dannelsen af et nyt ocean. Hvis processen fortsætter, kan der om titusindvis af millioner af år udvikle sig et nyt oceanbækken i det østlige Afrika, svarende til dagens Røde Hav.
I en endnu fjernere fremtid kunne det blive et fuldgyldigt ocean. Den østlige del af kontinentet kunne så blive en separat landplade. For nutidens mennesker er de mest relevante konsekvenser dog mere jordnære.
Skønt de tektoniske ændringer er meget langsomme, mærker vi allerede deres virkninger i dag. Rift-regionen hører til de mere seismisk og vulkansk aktive steder på Jorden. Jordskælv, selv små, udgør en trussel mod infrastruktur og befolkning. Vulkanudbrud kan ødelægge afgrøder, lamme lufttransport og tvinge beboere til evakuering.
På den anden side rummer den samme energi et enormt potentiale. Aktive geotermiske felter, som i Kenya, udgør en kilde til vedvarende elektrisk energi og varme. I nogle lande i regionen bliver geotermiske kraftværker et vigtigt element i energimikset og hjælper med at blive uafhængige af fossile brændstoffer.
Sådan læser forskere Jordens indre
De undersøgelser, vi taler om, er et godt eksempel på, hvordan forskellige videnskabelige discipliner forener kræfter for at forstå processer, der foregår flere hundrede eller endda flere tusinde kilometer under vores fødder. Geokemikere analyserer sammensætningen af gasser og bjergarter, seismologer sporer seismiske bølgers vej, og geofysikere bygger tredimensionelle modeller af kappen og skorpen.
Isotoper af neon eller helium fungerer her som en slags “farvede markører”, der afslører, fra hvilken dybde og fra hvilket reservoir materialet, der når magmaen, stammer. Hvis dette signal gentages mange steder tusindvis af kilometer fra hinanden, peger det på en fælles, omfattende kilde dybt i kappen. Forståelsen af sådan en super-plume har betydning ikke kun for selve Afrika.
Denne type strukturer påvirker pladetektonik på hele planetens skala og former fordelingen af kontinenter, oceaner og bjergkæder gennem milliarder af år. Viden om den dybe “motor” under det østlige Afrika hjælper med bedre at vurdere disse trusler og muligheder. Det viser også, at selv et tilsyneladende stabilt kontinent over lang tid opfører sig som en langsomt flydende masse, der stadig transformeres og omarrangeres.
