Επιστήμονες αποκαλύπτουν ότι ο φλοιός κάτω από το ρήγμα Turkana στην Ανατολική Αφρική είναι πολύ πιο λεπτός από ό,τι πιστευόταν, δείχνοντας ότι η ήπειρος οδεύει προς διάσπαση
Το ρήγμα Turkana στην Ανατολική Αφρική είναι γνωστό τόσο για την πλούσια συλλογή απολιθωμάτων πρώιμων ανθρώπων όσο και για την έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητά του που προκαλείται από τη μετακίνηση τεκτονικών πλακών.
Τώρα οι επιστήμονες αναφέρουν ότι ο φλοιός κάτω από αυτή την περιοχή έχει λεπτύνει πολύ περισσότερο από ό,τι είχε αναγνωριστεί προηγουμένως, υποδεικνύοντας τη μακροπρόθεσμη διάσπαση της αφρικανικής ηπείρου - και προσφέροντας μια νέα εξήγηση για το γιατί αυτή η περιοχή διατηρεί ένα τόσο εξαιρετικό αρχείο ανθρώπινης εξέλιξης.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications.
Προχωρημένη ρηγμάτωση
Το ρήγμα Turkana εκτείνεται περίπου 500 χιλιόμετρα σε Κένυα και Αιθιοπία και αποτελεί μέρος του ευρύτερου Συστήματος Ρηγμάτων της Ανατολικής Αφρικής.
Το σύστημα αυτό εκτείνεται από την Κατάθλιψη Afar στη βορειοανατολική Αιθιοπία μέχρι τη Μοζαμβίκη, διαχωρίζοντας την αφρικανική τεκτονική πλάκα από τις αραβική και σομαλική πλάκα.
Στην περιοχή Turkana, οι αφρικανικές και σομαλικές πλάκες απομακρύνονται αργά με ρυθμό περίπου 4,7 χιλιοστά τον χρόνο.
Αυτός ο σταδιακός διαχωρισμός, γνωστός ως ρηγμάτωση, τραβά τον φλοιό πλευρικά. Καθώς τεντώνεται, το έδαφος παραμορφώνεται και ρηγματώνεται, επιτρέποντας στο μάγμα από τα βάθη της Γης να ανέβει προς την επιφάνεια.
Ενώ ορισμένα ρήγματα σταματούν πριν διασπάσουν μια ήπειρο, το ρήγμα Turkana φαίνεται να εξελίσσεται προς αυτό το αποτέλεσμα.
«Διαπιστώσαμε ότι η ρηγμάτωση σε αυτή τη ζώνη είναι πιο προχωρημένη και ο φλοιός είναι λεπτότερος από ό,τι είχε αναγνωρίσει κανείς», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Christian Rowan από το Πανεπιστήμιο του Columbia.
«Η Ανατολική Αφρική έχει προχωρήσει περισσότερο στη διαδικασία ρηγμάτωσης από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως».
Κρίσιμο όριο
Για να το διερευνήσουν, ο Rowan και η ομάδα του ανέλυσαν σεισμικά δεδομένα υψηλής ποιότητας που συλλέχθηκαν σε συνεργασία με το Turkana Basin Institute, το οποίο ίδρυσε ο αείμνηστος παλαιοανθρωπολόγος Richard Leakey.
Στο κέντρο του ρήγματος, ο φλοιός έχει πάχος περίπου 13 χιλιόμετρα. Μακριά από το ρήγμα, ξεπερνά τα 35 χιλιόμετρα. Αυτή η έντονη αντίθεση αποτελεί σαφές σημάδι μιας διαδικασίας γνωστής ως «necking».
Ο όρος «necking» αναφέρεται στο πώς ο φλοιός στενεύει καθώς τεντώνεται, παρόμοια με το λεπτό τμήμα που σχηματίζεται όταν ένα κομμάτι καραμέλας τραβιέται από τα δύο άκρα.
Καθώς ο φλοιός γίνεται λεπτότερος, αποδυναμώνεται, γεγονός που καθιστά πιο πιθανή τη συνέχιση της ρηγμάτωσης.
«Όσο πιο λεπτός γίνεται ο φλοιός, τόσο πιο αδύναμος γίνεται, κάτι που προωθεί τη συνέχιση της ρηγμάτωσης», λέει ο Rowan. Τελικά, ο φλοιός μπορεί να διασπαστεί πλήρως.
«Έχουμε φτάσει σε αυτό το κρίσιμο όριο», λέει η γεωφυσικός Anne Bécel. «Πιστεύουμε ότι γι’ αυτό είναι πιο επιρρεπής στον διαχωρισμό».
Ωκεανοποίηση
Ωστόσο, αυτές οι αλλαγές εκτυλίσσονται σε τεράστιες χρονικές κλίμακες. Το ρήγμα Turkana άρχισε να ανοίγει πριν από περίπου 45 εκατομμύρια χρόνια, ενώ εκτιμάται ότι το «necking» ξεκίνησε μετά από εκτεταμένες ηφαιστειακές εκρήξεις πριν από περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια. Μπορεί να χρειαστούν ακόμη αρκετά εκατομμύρια χρόνια πριν ξεκινήσει το επόμενο στάδιο, που ονομάζεται ωκεανοποίηση.
Κατά τη φάση αυτή, το μάγμα θα ανέλθει μέσα από ρωγμές για να δημιουργήσει νέο θαλάσσιο πυθμένα και νερό από τον Ινδικό Ωκεανό μπορεί τελικά να πλημμυρίσει την περιοχή.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ενδείξεις ενός παλαιότερου επεισοδίου ρηγμάτωσης που δεν οδήγησε σε πλήρη διάσπαση της ηπείρου, αλλά άφησε τον φλοιό πιο λεπτό και αδύναμο.
Το ρήγμα Turkana είναι το πρώτο γνωστό ενεργό ηπειρωτικό ρήγμα που βρίσκεται σήμερα στη φάση «necking», προσφέροντας μια σπάνια ευκαιρία παρατήρησης αυτού του κρίσιμου σταδίου.
«Ουσιαστικά έχουμε μια θέση στην πρώτη σειρά για να παρατηρήσουμε μια κρίσιμη φάση ρηγμάτωσης», λέει ο συν-συγγραφέας Folarin Kolawole.
Τα ευρήματα έχουν επίσης σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση της ανθρώπινης εξέλιξης. Το ρήγμα Turkana έχει αποδώσει περισσότερα από 1.200 απολιθώματα ανθρωπιδών από τα τελευταία 4 εκατομμύρια χρόνια - περίπου το ένα τρίτο όλων των σχετικών ανακαλύψεων στην Αφρική.
Ο Rowan και οι συνεργάτες του προτείνουν μια διαφορετική ερμηνεία. Μετά από εκτεταμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα πριν από περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια, η έναρξη του «necking» προκάλεσε καθίζηση της γης στο ρήγμα. Αυτό οδήγησε στη γρήγορη συσσώρευση λεπτόκοκκων ιζημάτων, τα οποία είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για τη διατήρηση απολιθωμάτων.
«Οι συνθήκες ήταν ιδανικές για τη διατήρηση ενός συνεχούς αρχείου απολιθωμάτων», λέει ο Rowan.
Αυτό εγείρει την πιθανότητα ότι το ρήγμα Turkana δεν ήταν μοναδικά σημαντικό ως τόπος όπου εξελίχθηκαν οι πρόγονοι του ανθρώπου, αλλά ως τόπος όπου οι γεωλογικές συνθήκες διευκόλυναν τη διατήρηση των υπολειμμάτων τους.
Η ιδέα αυτή παραμένει υπόθεση, αλλά οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα αποτελέσματά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για περαιτέρω μελέτη της σχέσης μεταξύ τεκτονικών διεργασιών, κλίματος και ανθρώπινης εξέλιξης.
www.bankingnews.gr
Τώρα οι επιστήμονες αναφέρουν ότι ο φλοιός κάτω από αυτή την περιοχή έχει λεπτύνει πολύ περισσότερο από ό,τι είχε αναγνωριστεί προηγουμένως, υποδεικνύοντας τη μακροπρόθεσμη διάσπαση της αφρικανικής ηπείρου - και προσφέροντας μια νέα εξήγηση για το γιατί αυτή η περιοχή διατηρεί ένα τόσο εξαιρετικό αρχείο ανθρώπινης εξέλιξης.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications.
Προχωρημένη ρηγμάτωση
Το ρήγμα Turkana εκτείνεται περίπου 500 χιλιόμετρα σε Κένυα και Αιθιοπία και αποτελεί μέρος του ευρύτερου Συστήματος Ρηγμάτων της Ανατολικής Αφρικής.
Το σύστημα αυτό εκτείνεται από την Κατάθλιψη Afar στη βορειοανατολική Αιθιοπία μέχρι τη Μοζαμβίκη, διαχωρίζοντας την αφρικανική τεκτονική πλάκα από τις αραβική και σομαλική πλάκα.
Στην περιοχή Turkana, οι αφρικανικές και σομαλικές πλάκες απομακρύνονται αργά με ρυθμό περίπου 4,7 χιλιοστά τον χρόνο.
Αυτός ο σταδιακός διαχωρισμός, γνωστός ως ρηγμάτωση, τραβά τον φλοιό πλευρικά. Καθώς τεντώνεται, το έδαφος παραμορφώνεται και ρηγματώνεται, επιτρέποντας στο μάγμα από τα βάθη της Γης να ανέβει προς την επιφάνεια.
Ενώ ορισμένα ρήγματα σταματούν πριν διασπάσουν μια ήπειρο, το ρήγμα Turkana φαίνεται να εξελίσσεται προς αυτό το αποτέλεσμα.
«Διαπιστώσαμε ότι η ρηγμάτωση σε αυτή τη ζώνη είναι πιο προχωρημένη και ο φλοιός είναι λεπτότερος από ό,τι είχε αναγνωρίσει κανείς», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Christian Rowan από το Πανεπιστήμιο του Columbia.
«Η Ανατολική Αφρική έχει προχωρήσει περισσότερο στη διαδικασία ρηγμάτωσης από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως».
Κρίσιμο όριο
Για να το διερευνήσουν, ο Rowan και η ομάδα του ανέλυσαν σεισμικά δεδομένα υψηλής ποιότητας που συλλέχθηκαν σε συνεργασία με το Turkana Basin Institute, το οποίο ίδρυσε ο αείμνηστος παλαιοανθρωπολόγος Richard Leakey.
Στο κέντρο του ρήγματος, ο φλοιός έχει πάχος περίπου 13 χιλιόμετρα. Μακριά από το ρήγμα, ξεπερνά τα 35 χιλιόμετρα. Αυτή η έντονη αντίθεση αποτελεί σαφές σημάδι μιας διαδικασίας γνωστής ως «necking».
Ο όρος «necking» αναφέρεται στο πώς ο φλοιός στενεύει καθώς τεντώνεται, παρόμοια με το λεπτό τμήμα που σχηματίζεται όταν ένα κομμάτι καραμέλας τραβιέται από τα δύο άκρα.
Καθώς ο φλοιός γίνεται λεπτότερος, αποδυναμώνεται, γεγονός που καθιστά πιο πιθανή τη συνέχιση της ρηγμάτωσης.
«Όσο πιο λεπτός γίνεται ο φλοιός, τόσο πιο αδύναμος γίνεται, κάτι που προωθεί τη συνέχιση της ρηγμάτωσης», λέει ο Rowan. Τελικά, ο φλοιός μπορεί να διασπαστεί πλήρως.
«Έχουμε φτάσει σε αυτό το κρίσιμο όριο», λέει η γεωφυσικός Anne Bécel. «Πιστεύουμε ότι γι’ αυτό είναι πιο επιρρεπής στον διαχωρισμό».
Ωκεανοποίηση
Ωστόσο, αυτές οι αλλαγές εκτυλίσσονται σε τεράστιες χρονικές κλίμακες. Το ρήγμα Turkana άρχισε να ανοίγει πριν από περίπου 45 εκατομμύρια χρόνια, ενώ εκτιμάται ότι το «necking» ξεκίνησε μετά από εκτεταμένες ηφαιστειακές εκρήξεις πριν από περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια. Μπορεί να χρειαστούν ακόμη αρκετά εκατομμύρια χρόνια πριν ξεκινήσει το επόμενο στάδιο, που ονομάζεται ωκεανοποίηση.
Κατά τη φάση αυτή, το μάγμα θα ανέλθει μέσα από ρωγμές για να δημιουργήσει νέο θαλάσσιο πυθμένα και νερό από τον Ινδικό Ωκεανό μπορεί τελικά να πλημμυρίσει την περιοχή.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ενδείξεις ενός παλαιότερου επεισοδίου ρηγμάτωσης που δεν οδήγησε σε πλήρη διάσπαση της ηπείρου, αλλά άφησε τον φλοιό πιο λεπτό και αδύναμο.
Το ρήγμα Turkana είναι το πρώτο γνωστό ενεργό ηπειρωτικό ρήγμα που βρίσκεται σήμερα στη φάση «necking», προσφέροντας μια σπάνια ευκαιρία παρατήρησης αυτού του κρίσιμου σταδίου.
«Ουσιαστικά έχουμε μια θέση στην πρώτη σειρά για να παρατηρήσουμε μια κρίσιμη φάση ρηγμάτωσης», λέει ο συν-συγγραφέας Folarin Kolawole.
Τα ευρήματα έχουν επίσης σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση της ανθρώπινης εξέλιξης. Το ρήγμα Turkana έχει αποδώσει περισσότερα από 1.200 απολιθώματα ανθρωπιδών από τα τελευταία 4 εκατομμύρια χρόνια - περίπου το ένα τρίτο όλων των σχετικών ανακαλύψεων στην Αφρική.
Ο Rowan και οι συνεργάτες του προτείνουν μια διαφορετική ερμηνεία. Μετά από εκτεταμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα πριν από περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια, η έναρξη του «necking» προκάλεσε καθίζηση της γης στο ρήγμα. Αυτό οδήγησε στη γρήγορη συσσώρευση λεπτόκοκκων ιζημάτων, τα οποία είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για τη διατήρηση απολιθωμάτων.
«Οι συνθήκες ήταν ιδανικές για τη διατήρηση ενός συνεχούς αρχείου απολιθωμάτων», λέει ο Rowan.
Αυτό εγείρει την πιθανότητα ότι το ρήγμα Turkana δεν ήταν μοναδικά σημαντικό ως τόπος όπου εξελίχθηκαν οι πρόγονοι του ανθρώπου, αλλά ως τόπος όπου οι γεωλογικές συνθήκες διευκόλυναν τη διατήρηση των υπολειμμάτων τους.
Η ιδέα αυτή παραμένει υπόθεση, αλλά οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα αποτελέσματά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για περαιτέρω μελέτη της σχέσης μεταξύ τεκτονικών διεργασιών, κλίματος και ανθρώπινης εξέλιξης.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών