Østafrika rives bogstaveligt talt fra hinanden
Østafrika flækker sig langsomt ad, og processen er efterhånden synlig med det blotte øje. Forskere har nu afsløret kilden til dette fænomen – og den befinder sig utroligt dybt nede.
Over tusindvis af kilometers strækning opstår et system af dale, vulkaner og revner, der i fremtiden potentielt kan splitte kontinentet i to separate landmasser. De seneste undersøgelser peger på, at en voldsom, varm strøm af materiale i Jordens kappe er ansvarlig for dette imponerende, men farlige fænomen.
Den Store Østafrikanske Rift – et geologisk spektakel
Det, der sker i Østafrika lige nu, er en af de mest spektakulære geologiske forandringer på vores planet. Afrika deler sig gradvist i to selvstændige landmasser, og grænsen imellem dem udgøres af en enorm revne – den såkaldte Store Østafrikanske Rift, et vidtstrakt system af sprækker.
Denne tektoniske “søm” strækker sig over cirka 3.500 kilometer. Den løber gennem Etiopien, Kenya, Uganda og Malawi og skaber store forsænkninger i terrænet, forkastninger og indstyrtninger. Intens vulkanisme ledsager riftet – hyppige udbrud mange steder viser, at Jordens indre under denne region er usædvanligt aktivt. Den Østafrikanske Rift er et af de få steder på Jorden, hvor man nærmest kan følge processen med kontinentalt opbrud i realtid.
Riftets dannelse er en fase i en velkendt geologisk cyklus: først begynder kontinentet at strækkes ud, derefter opstår riftdale, og med tiden kan et helt nyt ocean dannes, når jordskorpen brister fuldstændigt og havvand trænger ind i sprækken.
Hvorfor rives Afrika netop her fra hinanden?
Selv om vi kender adskillige eksempler på kontinentalt opbrud fra Jordens geologiske historie, forblev mekanismen bag den Store Østafrikanske Rift i lang tid et mysterium. Regionen er blevet et lærebogsterræn for forskning i, hvordan kontinenter fragmenteres.
Geologerne diskuterede især, hvad der driver strækningsprocessen i jordskorpen og den forstærkede vulkanisme. To hovedscenarier blev overvejet: om alt sker primært “lavt oppe” – i den øverste del af kappen og skorpen som følge af tektoniske kræfter på de litosfæriske plader – eller om en dyb, varm strøm af materiale i kappen spiller en afgørende rolle ved at presse kontinentet nedefra, svække skorpen og udløse bristninger.
Den anden hypotese forudsætter eksistensen af en såkaldt superpume i kappen – en gigantisk “skorsten” af varm bjergart, der strækker sig fra grænseområdet mellem kerne og kappe helt op under Østafrika. Hidtil manglede der dog hårde data, der direkte forbandt den lokale vulkanisme med en så dyb kilde.
Nøglen gemt i gasser fra Jordens dyb
En gruppe forskere valgte en utraditionel tilgang til problemet. I stedet for udelukkende at fokusere på terrænets form eller seismiske bølger analyserede de den kemiske sammensætning af gasser, der siver op i et geotermisk felt i den kenyanske del af riftdalen.
Der er tale om varme gasser og dampe, som trænger op til overfladen gennem sprækker, fumaroler og geotermiske kilder. Med exceptionel præcision målte forskerne blandt andet neon-isotoper – et inert grundstof, der er særdeles velegnet til at spore oprindelsen af materiale fra Jordens dybder.
Gasserners isotopsammensætning fra Kenya peger på en overraskende dyb, fælles kilde – ikke blot for dette sted, men for hele det vidtstrakte riftbælte. Det viste sig, at de undersøgte gasser bærer et tydeligt fingeraftryk fra de nedre lag af Jordens kappe. Hvad mere er: deres sammensætning ligner gasser, der tidligere er analyseret i vulkanske bjergarter fra Det Røde Hav i nord og fra vulkanske områder i Malawi i syd.
Én gigantisk motor under Østafrika
En sådan overensstemmelse over så store afstande antyder noget meget konkret: hele denne vulkanske zone, fra Det Røde Hav til den sydlige del af riftsystemet, kan dele ét fælles, dybt “rørsystem” af varmt materiale.
Geologerne beskriver det netop som en superpume i kappen, forankret tæt ved grænsen mellem kerne og kappe. Det er en struktur, der er større og mere kraftfuld end typiske plumestrukturer, der forklarer klassiske “hot spots” som Hawaii eller Island. Superpumen under Østafrika kan have igangsat og vedligeholder nu processen med kontinentalt opbrud – den leverer varme og materiale fra Jordens dyb over et enormt areal.
Seismiske instrumenter har tidligere antydet, at der under Afrika findes store, abnormt varme zoner i kappen. Gasanalysen tilføjer det manglende element til dette puslespil – en kemisk “signatur”, der binder vulkansk aktivitet fra nord til syd sammen til én sammenhængende helhed.
Fra gasser til teorien om pladetektonik
Hvorfor interesserer vi os overhovedet så meget for disse gassers oprindelse? Fordi det er svært at beskrive, hvordan hele riftsystemet fungerer, uden at forstå den dybe energikilde. Hvis der er tale om kræfter, der virker helt fra grænseområdet mellem kerne og kappe, ændrer det billedet af de litosfæriske pladers bevægelser i regionen.
Ifølge forskerne viser resultaterne, at superpumen fungerer som en motor, der:
- opvarmer og svækker den nedre del af den kontinentale skorpe
- letter dens udstrækning og bristning
- leverer magma, der er ansvarligt for de mange vulkanudbrud langs riftet
- påvirker retningen og hastigheden af de tilstødende tektoniske pladers bevægelser
Resultaterne af forskningen blev publiceret i det specialiserede videnskabelige tidsskrift Geophysical Research Letters, hvor de nåede frem til et bredt fællesskab af geologer og geofysikere, der beskæftiger sig med Jordens indre.
Hvad kan der ske med Afrika om millioner af år?
Tektoniske processer måles i millioner af år, så der vil ikke ske noget dramatisk i vores levetid. Set med en geologs øjne befinder Østafrika sig dog i begyndelsen af en rejse, der kan ende med dannelsen af et nyt ocean.
Hvis processen fortsætter, kan der om titusinder af millioner af år dannes en ny havbasseng i Østafrika – lignende det nuværende Røde Hav – og i en endnu fjernere fremtid et fuldgyldigt ocean. Den østlige del af kontinentet kunne da blive en selvstændig kontinentalplade.
Riftregionen hører til de mere seismisk og vulkansk aktive steder på Jorden. Jordskælv, selv de mindre, udgør en trussel mod infrastruktur og befolkning. Vulkanudbrud kan ødelægge afgrøder, lamme lufttrafikken og tvinge indbyggere til evakuering.
På den anden side rummer den samme energi et enormt potentiale. Aktive geotermiske felter, som i Kenya, repræsenterer en kilde til vedvarende elektricitet og varme. I nogle af regionens lande er geotermiske kraftværker ved at blive vigtige elementer i energimixet og bidrager til uafhængighed fra fossile brændstoffer.
Sådan læser forskere Jordens indre
Den omtalte forskning er et godt eksempel på, hvordan forskellige videnskabelige discipliner forener kræfter for at forstå processer, der foregår hundredvis – ja, tusindvis af kilometer under vores fødder. Geokemikere analyserer gasserners og bjergarternes sammensætning, seismologer følger seismiske bølgers forløb, og geofysikere bygger tredimensionelle modeller af kappe og skorpe.
Neon- eller heliumisotoper fungerer som en slags “farvemarkører”, der afslører, fra hvilken dybde og hvilket reservoir det materiale stammer, der havner i magmaet. Gentager dette signal sig på mange steder, der ligger tusindvis af kilometer fra hinanden, peger det på én fælles, vidtstrakt kilde i kappens dyb.
At forstå en sådan superpume har betydning ikke kun for Afrika i sig selv. Denne type strukturer påvirker pladernes bevægelse i planetær målestok og former fordelingen af kontinenter, oceaner og bjergkæder over milliarder af år. For nutidens indbyggere er de jordnære konsekvenser dog vigtigere: hvor det kan betale sig at investere i geotermisk energi, og hvor man særligt bør være opmærksom på risikoen for jordskælv og udbrud. Kendskabet til den dybe “motor” under Østafrika hjælper med at vurdere både disse risici og muligheder langt mere præcist.
