Afrika mélyén olyan geológiai folyamatok zajlanak, amelyek hosszú távon akár a kontinens szerkezetét is átalakíthatják. Egy nemzetközi kutatócsoport a zambiai Kafue-hasadék térségében szokatlan héliumizotóp-összetételt mutatott ki, ami arra utalhat, hogy a térségben a földköpenyből származó folyadékok és gázok jutnak fel a felszín közelébe.
A Frontiers in Earth Science tudományos folyóiratban megjelent tanulmány szerint mindez annak a jele lehet, hogy a Kafue-hasadék nem pusztán régi, inaktív geológiai szerkezet, hanem jelenleg is működő, korai fejlődési szakaszban lévő kontinentális hasadékrendszer. Ha ez a folyamat nagyon hosszú időn át folytatódik, a térség akár új tektonikus lemezhatárrá is válhat.
Nem holnap szakad ketté Afrika
A kutatók ugyanakkor óvatosan fogalmaznak: az aktív hasadékképződés nem jelenti automatikusan azt, hogy Afrika biztosan kettészakad. A hasadékrendszerek egy része valóban új óceánmedencévé és lemezhatárrá fejlődik, mások viszont még a földkéreg teljes szétnyílása előtt elhalnak.
Mike Daly, az Oxfordi Egyetem professzora, a tanulmány egyik szerzője szerint a zambiai meleg források héliumizotópjai arra utalnak, hogy kapcsolat lehet a felszín és a Föld 40–160 kilométer mélyen fekvő köpenye között. Ez szerinte bizonyíték arra, hogy a Kafue-hasadék törésrendszere aktív, és ezzel együtt a délnyugat-afrikai hasadékrendszer is működőképes lehet.
Ez azonban geológiai időléptékben értendő. Rūta Karolytė, a tanulmány vezető szerzője a New Scientistnek úgy fogalmazott: az adatok azt igazolják, hogy a rendszer jelenleg „ébren van” és geológiailag aktív, de egy aktív hasadék kialakulása még nem jelenti azt, hogy 100 millió év múlva biztosan óceán lesz a térségben. Ez csak az egyik lehetséges kimenetel.
Hélium nyomában keresték a köpeny kapcsolatát
A vizsgálat során a szakemberek nyolc zambiai geotermikus kútból és forrásból gyűjtöttek mintákat a felszínre jutó gázokból. Ezek közül hat a feltételezett hasadékzónán belül, kettő pedig azon kívül helyezkedett el, összehasonlítási pontként.
A hasadékzónán belüli mintákban a kutatók 0,14–0,17 Rc/Ra közötti héliumizotóp-arányt mértek, míg a hasadékon kívüli források ennél jóval alacsonyabb, földkéregre jellemző értékeket mutattak. A tanulmány szerint a Kafue-hasadék mintáiban mért értékek körülbelül nyolcszor meghaladják a tisztán kéregbeli eredetű arányt, ami egyértelműen a köpenyeredetű folyadékok jelenlétére utal a felszínen.
A kutatók szén-dioxid-izotópos adatokat is vizsgáltak. Ezek szintén azt erősítik, hogy a törésrendszer átjáróként működhet a mélyből származó anyagok számára, még akkor is, ha a térségben jelenleg nincs jelentős vulkáni aktivitás.
Egy 2500 kilométeres hasadékrendszer része lehet
A Kafue-hasadék egy nagyjából 2500 kilométer hosszú hasadékzóna része, amely Tanzániától Namíbiáig húzódik, és kapcsolatban állhat a kelet-afrikai hasadékrendszerrel is. A térség régóta érdekelte a geológusokat, mert a domborzati viszonyok, a geotermikus anomáliák és a meleg források arra utaltak, hogy a mélyben aktív folyamatok zajlanak.
A mostani kutatás jelentősége abban áll, hogy közvetlen geokémiai bizonyítékot próbált szolgáltatni erre. A felszínre jutó gázok izotópösszetétele ugyanis árulkodhat arról, hogy az anyag pusztán a földkéregből származik-e, vagy mélyebb, köpenyeredetű forrás is részt vesz a rendszerben.
Gazdasági jelentősége is lehet
A felfedezésnek nemcsak földtani, hanem gazdasági jelentősége is lehet. A kutatók szerint a korai hasadékrendszerek kedvező feltételeket teremthetnek geotermikus energia, valamint bizonyos gázok, például hélium és hidrogén kitermeléséhez. Ez különösen fontos lehet olyan régiókban, ahol az energiaellátás fejlesztése stratégiai kérdés.
A szerzők ugyanakkor hangsúlyozzák, hogy az eredmények egyelőre előzetesek. A tanulmány egyetlen nagyobb térség héliumizotóp-adataira épül, miközben a délnyugat-afrikai hasadékrendszer több ezer kilométer hosszú. Daly szerint ezért további, kiterjedtebb vizsgálatokra van szükség, amelyek pontosabban megmutathatják, mennyire egységes és aktív ez a rendszer.
A szenzáció mögött lassú földtani folyamat áll
A kutatás tehát valóban izgalmas, de nem apokaliptikus forgatókönyvről szól. Nem arról van szó, hogy Afrika belátható időn belül kettéválna, hanem arról, hogy a kontinens mélyén olyan folyamatok jeleit találták meg, amelyek nagyon hosszú földtani időskálán akár új lemezhatár kialakulásához is vezethetnek.
A zambiai Kafue-hasadék ezzel a földtudomány egyik fontos kérdéséhez adhat új adatokat: hogyan születnek a kontinenseket széthúzó hasadékrendszerek, és mikor válik egy törésvonalból valódi tektonikus határ. A mostani eredmények alapján a rendszer aktívnak tűnik, de hogy valóban Afrika jövőbeli átrendeződésének egyik kulcsterületéről van-e szó, azt csak további kutatások dönthetik el.
