ziemia
Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2012-07-04
Jak pęka Afryka

Półpustynny krajobraz kotliny Afaru w Etiopii. Na horyzoncie jest widoczny wulkan Dabbahu. Na pierwszym planie - spękane i pocięte szczelinami skały, z których wnętrza wypływa na powierzchnię lawa bazaltowa (ciemny kolor). To nowa skorupa oceaniczna - dno przyszłego morza, które pojawi się tu za kilka milionów lat.

 

Jest takie miejsce na Ziemi, gdzie możemy przejść suchą stopą po dnie przyszłego oceanu.

Po wielu latach debat i sporów sprawa wydaje się bliska rozstrzygnięcia: we wschodniej Afryce rodzi się nowy ocean. Na razie woda nie zalewa lądu, ale - jak podkreśla geofizyczka Cindy Ebinger z University of Rochester - jest to wyłącznie kwestia czasu. Dość długiego z ludzkiej perspektywy, bo szacowanego na kilkaset tysięcy lat, co jednak jest krótką chwilą w dziejach Ziemi. W każdym razie, choć samego oceanu jeszcze nie ma, jego dno już zaczyna się tworzyć w kotlinie Afar w północnej Etiopii.

Afar to pod wieloma względami miejsce szczególne. Po pierwsze, notuje się tu najwyższe na planecie średnie roczne temperatury. Po drugie, region ten jest jedną z kolebek ludzkości. Tu właśnie odnaleziono szczątki słynnej Lucy - australopiteka, który przechadzał się po okolicy przed ponad 3 mln lat - a także liczne kości Ardi, czyli ardipiteka, który żył na tym samym terenie milion lat przed Lucy. W owych czasach dno kotliny porastał wilgotny las tropikalny dostarczający żywności Ardi - owoców, orzechów i innych specjałów. Dziś w tej części kontynentu deszczu spada niewiele, a szata roślinna jest uboga - dominuje półpustynia. Po trzecie wreszcie - w Afarze znajduje się północne zakończenie Wielkiego Rowu Afrykańskiego, gigantycznego obniżenia tektonicznego, które rozcina wschodnią Afrykę na długości kilku tysięcy kilometrów.

Ebinger odwiedza regularnie kotlinę właśnie z tego ostatniego powodu. Wraz z innymi badaczami szuka odpowiedzi na pytanie, czy w przyszłości wschodnia część Czarnego Lądu zostanie oderwana od reszty kontynentu wzdłuż owej rysy. Stanie się to za sprawą energii pochodzącej z wnętrza globu.

Taki rozwój wypadków prognozuje się od dawna, zarazem jednak wielu badaczy wciąż ma wątpliwości, czy siły wewnętrzne okażą się na tyle potężne, aby przełamać tak stary kontynent jak Afryka. Skały, z których jest ona zbudowana, powstały przed miliardami lat. Miały więc mnóstwo czasu na okrzepnięcie i nabranie twardości. Dzisiaj tworzą chłodną, sztywną platformę grubości 100-200 km, która jest twardym orzechem do zgryzienia dla gorących prądów konwekcyjnych, które pod nią krążą w płaszczu Ziemi. Od czasu do czasu temu ciepłu udaje się przedrzeć bliżej powierzchni - gorąca magma wylewa się wówczas przez szczeliny i stożki wulkaniczne, licznie występujące wzdłuż Wielkiego Rowu Afrykańskiego. Generalnie jednak panuje tu względny spokój (...).

Słaby punkt Czarnego Lądu
Zresztą nawet najgorętszy kocioł magmy kipiący pod Afryką nie wystarczy jeszcze do powstania oceanu - podkreślają znawcy tematu. Aby tak się stało, oba kawałki rozpołowionego kontynentu muszą stopniowo oddalać się od siebie, ustępując miejsca materii napływającej z wnętrza globu. Tak właśnie dzieje się w grzbietach śródoceanicznych leżących pośrodku współczesnych oceanów. W osi podłużnej tych podwodnych łańcuchów wulkanicznych ciągną się na długości tysięcy kilometrów tektoniczne zapadliska zwane ryftami oceanicznymi. Nimi wypływa z wnętrza globu magma, z której powstaje nowa skorupa ziemska.

Czy rów afrykański stanie się kiedyś ryftem oceanicznym? Niektórzy w to powątpiewają, wskazując na położenie afrykańskiej płyty litosfery względem dwóch sąsiadujących z nią oceanów. Od zachodu napiera na nią rozszerzający się Atlantyk, od wschodu jest blokowana przez Ocean Indyjski, który także się powiększa. Gdzie tu wcisnąć kolejne morze? W tym scenariuszu rów pozostanie tym, czym jest teraz - głęboką zmarszczką tektoniczną, która jednak nigdy nie zagrozi spójności wielkiego lądu, bo w głębi Ziemi nie ma sił zdolnych go rozszarpać.

Jest jednak i druga hipoteza, popularniejsza, wedle której słabym punktem Afryki jest właśnie kotlina Afaru, gdzie podział kontynentu już się zaczyna. Proces ten będzie postępował ku południowi, wzdłuż rowu afrykańskiego, gdzie skorupa ziemska jest najsłabsza. Aż w końcu ląd zostanie rozerwany na dwie części - znacznie większą od zachodu i mniejszą na wschodzie. Ta druga stanie się de facto wyspą, w skład której wejdą m.in. wschodnia Etiopia, cała Somalia oraz kawałki Kenii, Tanzanii i Mozambiku. Rzecz jasna, upłyną dziesiątki milionów lat, zanim do tego dojdzie.

Afryka ma już za sobą jedno takie pęknięcie. W podobny sposób straciła przed dziesiątkami milionów lat Półwysep Arabski. Najpierw sztywna skorupa kontynentalna osłabła wzdłuż pęknięcia tektonicznego, potem została rozciągnięta, następnie - rozerwana, a na końcu oba kawałki litosfery zaczęły się od siebie oddalać. Między nimi rodziła się nowa skorupa - inna od poprzedniej, bo oceaniczna, zbudowana ze świeżej magmy bazaltowej. Wkrótce pojawił się i sam ocean - tak doszło do powstania Morza Czerwonego i Zatoki Adeńskiej. Afryka i Arabia nadal odsuwają się od siebie, w tempie 1-2 cm rocznie. Zarazem każda z nich podąża na północ - pierwsza zmierza w kierunku Europy, druga natomiast już kilkanaście milionów lat temu uderzyła w Wyżynę Irańską i nadal na nią prze.

Dziś proces rozciągania starej skorupy kontynentalnej i stopniowego zastępowania jej przez młodą typu oceanicznego może zachodzić właśnie w Afarze. Badacze uważający, że tak właśnie się dzieje, określają ten region "potrójnym skrzyżowaniem" (ang. triple junction), bo - według nich - spotykają się tutaj trzy płyty litosfery - arabska oraz dwie powstające z nowego podziału Afryki: somalijska (od wschodu) i nubijska (od zachodu).

Prawdopodobnie za 4-5 mln lat pod wodą znajdzie się cała kotlina. Skorupa kontynentalna z każdym tysiącem lat staje się cieńsza i coraz słabiej broni się przed naciskiem gorącej magmy z głębi planety. Dowodzą tego wydarzenia sprzed czterech lat, kiedy to w debatę naukową włączyła się sama planeta.

Dno już jest, ocean - będzie
W połowie września 2005 roku część Afaru zwaną depresją Danakil nawiedziło silne trzęsienie ziemi, po którym nastąpiły liczne, słabsze wstrząsy wtórne. Naukowcy, którzy przyjechali na rekonesans miesiąc później, ujrzeli nieopodal epicentrum wstrząsu szczelinę głębokości 60 m. W najszerszym miejscu miała 8 m. Najbardziej zdumiewająca była długość rozpadliny - ponad 50 km. (...)

Najbardziej zaskakujące jest to, że - jak wynika z badań Ebinger i jej licznego grona współpracowników z Etiopii, Erytrei, Jemenu, USA, Francji i Wielkiej Brytanii - gigantyczna szczelina powstała w ciągu zaledwie kilku dni. Sądzono wcześniej, że płyty tektoniczne rozstają się ze sobą dostojnie i powoli. Tymczasem wydarzenia następowały błyskawicznie. Tydzień po wspomnianym wstrząsie nastąpiło nieoczekiwane zdarzenie: po raz pierwszy w dziejach odezwał się wulkan Dabbahu. W górę powędrowały wielkie ilości pyłów, które zasypały okolicę. Jednak z krateru nie wypłynęło nawet wiadro lawy. Za to kilkadziesiąt kilometrów na południe od wulkanu w wielu miejscach rozstąpiła się ziemia. Szczeliny nie były początkowo duże - miały najwyżej metr szerokości i kilkaset metrów długości.

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 02/2010 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
12/2018
11/2018
Kalendarium
Grudzień
10

W 1901 r. po raz pierwszy przyznano Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Czy można badać kosmos zwykłym kijem? Jaki kolor ma wszechświat? Czy stojąc na szczycie Mount Everestu, jesteśmy najdalej od środka Ziemi?

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2012-07-04
Jak pęka Afryka

Półpustynny krajobraz kotliny Afaru w Etiopii. Na horyzoncie jest widoczny wulkan Dabbahu. Na pierwszym planie - spękane i pocięte szczelinami skały, z których wnętrza wypływa na powierzchnię lawa bazaltowa (ciemny kolor). To nowa skorupa oceaniczna - dno przyszłego morza, które pojawi się tu za kilka milionów lat.

 

Jest takie miejsce na Ziemi, gdzie możemy przejść suchą stopą po dnie przyszłego oceanu.

Po wielu latach debat i sporów sprawa wydaje się bliska rozstrzygnięcia: we wschodniej Afryce rodzi się nowy ocean. Na razie woda nie zalewa lądu, ale - jak podkreśla geofizyczka Cindy Ebinger z University of Rochester - jest to wyłącznie kwestia czasu. Dość długiego z ludzkiej perspektywy, bo szacowanego na kilkaset tysięcy lat, co jednak jest krótką chwilą w dziejach Ziemi. W każdym razie, choć samego oceanu jeszcze nie ma, jego dno już zaczyna się tworzyć w kotlinie Afar w północnej Etiopii.

Afar to pod wieloma względami miejsce szczególne. Po pierwsze, notuje się tu najwyższe na planecie średnie roczne temperatury. Po drugie, region ten jest jedną z kolebek ludzkości. Tu właśnie odnaleziono szczątki słynnej Lucy - australopiteka, który przechadzał się po okolicy przed ponad 3 mln lat - a także liczne kości Ardi, czyli ardipiteka, który żył na tym samym terenie milion lat przed Lucy. W owych czasach dno kotliny porastał wilgotny las tropikalny dostarczający żywności Ardi - owoców, orzechów i innych specjałów. Dziś w tej części kontynentu deszczu spada niewiele, a szata roślinna jest uboga - dominuje półpustynia. Po trzecie wreszcie - w Afarze znajduje się północne zakończenie Wielkiego Rowu Afrykańskiego, gigantycznego obniżenia tektonicznego, które rozcina wschodnią Afrykę na długości kilku tysięcy kilometrów.

Ebinger odwiedza regularnie kotlinę właśnie z tego ostatniego powodu. Wraz z innymi badaczami szuka odpowiedzi na pytanie, czy w przyszłości wschodnia część Czarnego Lądu zostanie oderwana od reszty kontynentu wzdłuż owej rysy. Stanie się to za sprawą energii pochodzącej z wnętrza globu.

Taki rozwój wypadków prognozuje się od dawna, zarazem jednak wielu badaczy wciąż ma wątpliwości, czy siły wewnętrzne okażą się na tyle potężne, aby przełamać tak stary kontynent jak Afryka. Skały, z których jest ona zbudowana, powstały przed miliardami lat. Miały więc mnóstwo czasu na okrzepnięcie i nabranie twardości. Dzisiaj tworzą chłodną, sztywną platformę grubości 100-200 km, która jest twardym orzechem do zgryzienia dla gorących prądów konwekcyjnych, które pod nią krążą w płaszczu Ziemi. Od czasu do czasu temu ciepłu udaje się przedrzeć bliżej powierzchni - gorąca magma wylewa się wówczas przez szczeliny i stożki wulkaniczne, licznie występujące wzdłuż Wielkiego Rowu Afrykańskiego. Generalnie jednak panuje tu względny spokój (...).

Słaby punkt Czarnego Lądu
Zresztą nawet najgorętszy kocioł magmy kipiący pod Afryką nie wystarczy jeszcze do powstania oceanu - podkreślają znawcy tematu. Aby tak się stało, oba kawałki rozpołowionego kontynentu muszą stopniowo oddalać się od siebie, ustępując miejsca materii napływającej z wnętrza globu. Tak właśnie dzieje się w grzbietach śródoceanicznych leżących pośrodku współczesnych oceanów. W osi podłużnej tych podwodnych łańcuchów wulkanicznych ciągną się na długości tysięcy kilometrów tektoniczne zapadliska zwane ryftami oceanicznymi. Nimi wypływa z wnętrza globu magma, z której powstaje nowa skorupa ziemska.

Czy rów afrykański stanie się kiedyś ryftem oceanicznym? Niektórzy w to powątpiewają, wskazując na położenie afrykańskiej płyty litosfery względem dwóch sąsiadujących z nią oceanów. Od zachodu napiera na nią rozszerzający się Atlantyk, od wschodu jest blokowana przez Ocean Indyjski, który także się powiększa. Gdzie tu wcisnąć kolejne morze? W tym scenariuszu rów pozostanie tym, czym jest teraz - głęboką zmarszczką tektoniczną, która jednak nigdy nie zagrozi spójności wielkiego lądu, bo w głębi Ziemi nie ma sił zdolnych go rozszarpać.

Jest jednak i druga hipoteza, popularniejsza, wedle której słabym punktem Afryki jest właśnie kotlina Afaru, gdzie podział kontynentu już się zaczyna. Proces ten będzie postępował ku południowi, wzdłuż rowu afrykańskiego, gdzie skorupa ziemska jest najsłabsza. Aż w końcu ląd zostanie rozerwany na dwie części - znacznie większą od zachodu i mniejszą na wschodzie. Ta druga stanie się de facto wyspą, w skład której wejdą m.in. wschodnia Etiopia, cała Somalia oraz kawałki Kenii, Tanzanii i Mozambiku. Rzecz jasna, upłyną dziesiątki milionów lat, zanim do tego dojdzie.

Afryka ma już za sobą jedno takie pęknięcie. W podobny sposób straciła przed dziesiątkami milionów lat Półwysep Arabski. Najpierw sztywna skorupa kontynentalna osłabła wzdłuż pęknięcia tektonicznego, potem została rozciągnięta, następnie - rozerwana, a na końcu oba kawałki litosfery zaczęły się od siebie oddalać. Między nimi rodziła się nowa skorupa - inna od poprzedniej, bo oceaniczna, zbudowana ze świeżej magmy bazaltowej. Wkrótce pojawił się i sam ocean - tak doszło do powstania Morza Czerwonego i Zatoki Adeńskiej. Afryka i Arabia nadal odsuwają się od siebie, w tempie 1-2 cm rocznie. Zarazem każda z nich podąża na północ - pierwsza zmierza w kierunku Europy, druga natomiast już kilkanaście milionów lat temu uderzyła w Wyżynę Irańską i nadal na nią prze.

Dziś proces rozciągania starej skorupy kontynentalnej i stopniowego zastępowania jej przez młodą typu oceanicznego może zachodzić właśnie w Afarze. Badacze uważający, że tak właśnie się dzieje, określają ten region "potrójnym skrzyżowaniem" (ang. triple junction), bo - według nich - spotykają się tutaj trzy płyty litosfery - arabska oraz dwie powstające z nowego podziału Afryki: somalijska (od wschodu) i nubijska (od zachodu).

Prawdopodobnie za 4-5 mln lat pod wodą znajdzie się cała kotlina. Skorupa kontynentalna z każdym tysiącem lat staje się cieńsza i coraz słabiej broni się przed naciskiem gorącej magmy z głębi planety. Dowodzą tego wydarzenia sprzed czterech lat, kiedy to w debatę naukową włączyła się sama planeta.

Dno już jest, ocean - będzie
W połowie września 2005 roku część Afaru zwaną depresją Danakil nawiedziło silne trzęsienie ziemi, po którym nastąpiły liczne, słabsze wstrząsy wtórne. Naukowcy, którzy przyjechali na rekonesans miesiąc później, ujrzeli nieopodal epicentrum wstrząsu szczelinę głębokości 60 m. W najszerszym miejscu miała 8 m. Najbardziej zdumiewająca była długość rozpadliny - ponad 50 km. (...)

Najbardziej zaskakujące jest to, że - jak wynika z badań Ebinger i jej licznego grona współpracowników z Etiopii, Erytrei, Jemenu, USA, Francji i Wielkiej Brytanii - gigantyczna szczelina powstała w ciągu zaledwie kilku dni. Sądzono wcześniej, że płyty tektoniczne rozstają się ze sobą dostojnie i powoli. Tymczasem wydarzenia następowały błyskawicznie. Tydzień po wspomnianym wstrząsie nastąpiło nieoczekiwane zdarzenie: po raz pierwszy w dziejach odezwał się wulkan Dabbahu. W górę powędrowały wielkie ilości pyłów, które zasypały okolicę. Jednak z krateru nie wypłynęło nawet wiadro lawy. Za to kilkadziesiąt kilometrów na południe od wulkanu w wielu miejscach rozstąpiła się ziemia. Szczeliny nie były początkowo duże - miały najwyżej metr szerokości i kilkaset metrów długości.