Afrika se před našima očima doslova rozpadá
Východní Afrika se rozlamuje na kusy a tento jev je dnes viditelný pouhým okem. Vědci právě identifikovali jeho původ skrytý v obrovských hloubkách pod povrchem.
Na vzdálenosti tisíců kilometrů se formuje rozsáhlý systém propadlin, sopek a puklin, který má potenciál rozštěpit celý kontinent na dvě oddělené části. Nejnovější vědecké poznatky ukazují, že za tímto fascinujícím, avšak hrozivým procesem stojí mohutný proud žhavé hmoty proudící z hlubin zemského pláště.
Co je Velký východoafrický rift
Ve východní Africe probíhá jedna z nejpozoruhodnějších geologických přeměn, jaké lze na naší planetě sledovat. Kontinent se pozvolna štěpí na dvě samostatné pevninské masy a hranici mezi nimi tvoří gigantická puklina – takzvaný Velký východoafrický rift.
Tento tektonický „šev“ se táhne přibližně 3 500 kilometrů. Prochází územím Etiopie, Keni, Ugandy a Malawi a zanechává za sebou hluboké kotliny, zlomy a propadliny. Doprovází ho intenzivní sopečná aktivita – časté erupce na různých místech jasně ukazují, že útroby Země jsou v tomto regionu mimořádně rozhoupaná. Východoafrický rift tak patří k těm vzácným místům, kde lze rozpad kontinentu sledovat prakticky v přímém přenosu.
Vznik riftu je součástí dobře popsaného geologického cyklu. Kontinent se nejprve začne protahovat, poté se vytvoří riftová údolí a v průběhu milionů let může vzniknout zcela nový oceán – jakmile kontinentální kůra zcela praskne a do trhliny pronikne mořská voda.
Proč se Afrika trhá právě tady
Přestože geologická historie Země nabízí celou řadu příkladů rozpadu kontinentů, mechanismus Velkého východoafrického riftu dlouho zůstával nevyřešenou hádankou. Tento region se stal doslova učebnicovým územím pro výzkum kontinentální fragmentace.
Odborníci se přeli zejména o to, co pohání protahování kůry a zesílenou sopečnou aktivitu. Uvažovalo se o dvou základních scénářích: buď se vše odehrává převážně v mělčích vrstvách – v horní části pláště a kůry vlivem sil působících na litosférické desky – nebo klíčovou roli sehrává hluboký horký proud hmoty v plášti, který tlačí kontinent zdola, oslabuje jeho kůru a vyvolává její praskání.
Druhá hypotéza předpokládá existenci takzvaného superplumu v plášti – obřího „komína“ z rozžhavené horniny sahajícího od hranice zemského jádra a pláště až pod východní Afriku. Jenže dosud scházela tvrdá data, která by místní sopečnou aktivitu přímo propojila s tak hlubokým zdrojem.
Klíč ukrytý v plynech z hlubin Země
Skupina vědců zvolila k řešení tohoto problému netradiční přístup. Namísto soustředění se výhradně na reliéf terénu nebo seismické vlny se zaměřili na chemické složení plynů unikajících z geotermálního pole v keňské části riftového údolí.
Jde o horké plyny a páry vystupující na povrch skrze trhliny, fumaroly a geotermální prameny. Vědci s mimořádnou přesností analyzovali izotopy neonu – inertního prvku, který je ideálním indikátorem původu materiálu z hlubin Země.
Izotopové složení keňských plynů poukazuje na překvapivě hluboký, společný zdroj – a to nejen pro tuto konkrétní lokalitu, ale pro celý rozsáhlý pás riftu. Ukázalo se, že studované plyny nesou výrazný otisk původu ze spodních částí zemského pláště. Navíc jejich složení nápadně odpovídá plynům dříve analyzovaným ve vulkanických horninách z oblasti Rudého moře na severu i z vulkanických oblastí v Malawi na jihu.
Jeden gigantický motor pod celou východní Afrikou
Taková shoda na tak obrovských vzdálenostech napovídá něco velmi konkrétního: celá tato vulkanická zóna, od Rudého moře až po jižní výběžky riftového systému, může být zásobována jedinou společnou, hlubokou „magistrálou“ horké hmoty.
Geologové ji popisují právě jako superplum v zemském plášti, zakotvené těsně u hranice jádra a pláště. Jde o strukturu větší a mocnější, než jsou typické plumy stojící za vznikem klasických „horkých skvrn“, jako jsou Havaj nebo Island. Africký superplum mohl celý proces rozrývání kontinentu nastartovat a nyní ho udržuje v chodu – přivádí teplo a materiál z hlubin Země na obrovské ploše.
Seismická měření již dříve naznačovala přítomnost rozsáhlých abnormálně horkých zón v plášti pod Afrikou. Analýza plynů do této skládačky přidává chybějící dílek – chemický „podpis“, jenž propojuje sopečnou aktivitu od severu k jihu v jeden ucelený celek.
Od plynů k teorii deskové tektoniky
Proč nás vlastně původ těchto plynů tolik zajímá? Bez pochopení hlubokého zdroje energie je velmi obtížné popsat, jak celý riftový systém skutečně funguje. Pokud jsou do hry zapojeny síly sahající až k hranici jádra a pláště, zásadně to mění dosavadní obraz pohybu litosférických desek v tomto regionu.
Podle autorů výzkumu výsledky ukazují, že superplum funguje jako motor, který:
- zahřívá a oslabuje spodní část kontinentální kůry
- usnadňuje její protahování a praskání
- dodává magma zodpovědné za četné sopečné erupce podél riftu
- ovlivňuje směr i tempo pohybu sousedních tektonických desek
Výsledky výzkumu byly publikovány ve specializovaném vědeckém časopise Geophysical Research Letters, kde se dostaly k pozornosti široké komunity geologů a geofyziků zabývajících se zemskými hlubinami.
Jak bude Afrika vypadat za miliony let
Tektonické pochody se měří v milionech let, takže za jednoho lidského života k žádné dramatické změně nedojde. Z geologického pohledu se však východní Afrika nachází teprve na začátku cesty, která může jednoho dne vyústit ve vznik zcela nového oceánu.
Pokud bude proces pokračovat, za desítky milionů let by se ve východní Africe mohla zformovat nová oceánská pánev – podobná dnešnímu Rudému moři. V ještě vzdálenější budoucnosti by pak mohl vzniknout plnohodnotný oceán a východní část kontinentu by se proměnila v samostatnou pevninskou desku.
Oblast riftu patří k seismicky a vulkanicky nejaktivnějším místům na světě. I méně silná zemětřesení ohrožují infrastrukturu a životy místních obyvatel. Sopečné erupce mohou ničit úrodu, ochromit leteckou dopravu a nutit celé komunity k evakuaci.
Na druhé straně stejná energie skrývá obrovský potenciál. Aktivní geotermální pole, jako jsou ta v Keni, představují vydatný zdroj obnovitelné elektřiny a tepla. V některých zemích regionu se geotermální elektrárny stávají stále důležitější součástí energetického mixu a přispívají k osamostatnění od fosilních paliv.
Jak vědci čtou zemské útroby
Zmíněný výzkum je skvělou ukázkou toho, jak různé vědní disciplíny spojují síly, aby pochopily procesy probíhající stovky – nebo i tisíce – kilometrů pod našima nohama. Geochemici rozebírají složení plynů a hornin, seismologové sledují šíření seismických vln a geofyzici sestavují trojrozměrné modely pláště a kůry.
Izotopy neonu nebo helia fungují jako jakási barviva, která prozradí, z jaké hloubky a z jakého zásobníku pochází materiál pronikající do magmatu. Když se stejný signál opakuje na místech vzdálených od sebe tisíce kilometrů, svědčí to o jediném, rozsáhlém zdroji ukrytém hluboko v plášti.
Porozumění takovému superplumu má přesah daleko za hranice samotné Afriky. Tyto struktury ovlivňují pohyb desek v celoplanetárním měřítku a po miliardy let formují rozmístění kontinentů, oceánů a horských hřebenů. Pro dnešní obyvatele jsou ovšem důležitější praktické dopady: kde se vyplatí investovat do geotermální energie a kde je třeba zvýšeně sledovat riziko zemětřesení a erupcí. Znalost hlubokého „motoru“ pod východní Afrikou pomáhá tato rizika i příležitosti lépe vyhodnocovat.
