Afrika se pomalu rozpadá podél Východoafrického riftu – gigantické trhliny, která předznamenává vznik nového oceánu. Tento proces potrvá miliony let, ale už dnes ovlivňuje sopky, zemětřesení i klima celého regionu.
Afrika se štěpí podél gigantického riftu, který za miliony let dá vzniknout novému oceánu mezi dvěma velkými pevninskými masami, ukazuje nejnovější výzkum.
Tento proces není v lidském měřítku ani náhlý, ani katastrofický: jde o velmi dlouhodobý geologický jev, srovnatelný s tím, jak se kdysi otevřel Atlantský oceán, když se Amerika oddělila od Evropy a Afriky. To, co dnes vidíme jako trhliny v terénu, aktivní sopky a protáhlá jezera, je ve skutečnosti „počáteční fáze“ zrodu budoucího oceánu.
Pomalu postupující trhlina
K riftingu dochází ve Východoafrickém riftu (EAR), kde se východní část kontinentu, Somálská deska, trhá a odděluje od Nubijské desky, která tvoří zbytek Afriky. Tento proces je extrémně pomalý, každý rok se posune jen o několik milimetrů, takže bude trvat desítky milionů let, než bude oddělení dokončeno.
Abychom si udělali představu o rozsahu, satelity GPS a pozemní měřicí stanice zaznamenávají rychlost oddělování v rozmezí přibližně 2 až 7 milimetrů za rok v závislosti na segmentu riftu. Jinými slovy, za celý lidský život by odstup činil jen několik centimetrů, což je bez vysoce přesných přístrojů nepostřehnutelné.
Kromě toho se od arabské desky na severu oddělují také desky núbijská a somálská, čímž vzniká riftový systém ve tvaru písmene Y, který se sbíhá v etiopské oblasti Afar, známý jako „trojitý uzel“. Sbíhají se zde tři tektonické rifty: etiopský rift, rift Rudého moře a rift Adenského zálivu.
Trojité křižovatky“ jsou místa, kde se setkávají tři tektonické desky, a jsou často klíčem k pochopení toho, jak se mění uspořádání zemské kůry. V Afaru je trojitý uzel spojen s intenzivní vulkanickou činností, hojnými fumarolami, horkými prameny a častými malými zemětřeseními, což jsou všechno známky toho, že se zemská kůra rozpíná a ztenčuje.
EAR, která vznikla přibližně před 25 miliony let v období miocénu, pochází z afarského trojitého uzlu a nyní se táhne v délce přibližně 3 500 kilometrů od Rudého moře až po Mosambik. Její východní rift prochází Etiopií a Keňou, zatímco západní rift se ohýbá od Ugandy po Malawi.
Mezi oběma riftovými rameny se rozkládá slavná Východoafrická příkopová propadlina, oblast s nejúchvatnějšími scenériemi na planetě: sopky jako Kilimandžáro a Keňa, velká protáhlá jezera jako Tanganika, Malawi a Turkana a rozlehlé pláně, kde byly nalezeny klíčové zkameněliny vývoje člověka. Mnozí paleoantropologové považují tuto oblast za jednu z „kolébek lidstva“, mimo jiné proto, že tektonická a sopečná činnost přispěla k zachování a odkrytí fosilních pozůstatků.
Od riftu k oceánu: Jak se kontinent rozpadá
Rozpad kontinentu obvykle probíhá v určité posloupnosti, kterou geologové dokázali rekonstruovat na základě porovnání různých oblastí planety. Nejprve se zemská kůra roztáhne a rozlomí, čímž vznikne řada zlomů a protáhlých údolí: to je fáze kontinentálního riftu, kterou dnes prochází východní Afrika. Pak, pokud proces pokračuje, se kůra ztenčí natolik, že se nakonec rozpadne a horký plášť se zvedne a vytvoří novou oceánskou kůru.
Při tomto přechodu mohou riftová údolí klesnout pod úroveň mořské hladiny a vniknout do nich voda, čímž vzniknou úzká, protáhlá moře. Moderním příkladem této přechodné fáze je Rudé moře, které představuje pokročilejší fázi rozevírání mezi Afrikou a Arabským poloostrovem. Časem se tato moře mohou rozšířit a stát se plně vyvinutými oceány, jako je Atlantik.
Oceán, který se zrodí za miliony let
Zemská kůra v oblasti Afaru je již velmi tenká a části pevniny se nacházejí pod úrovní mořské hladiny. Dvě riftová ramena jsou již ponořena v Rudém moři a Adenském zálivu. Podle vědců až se údolí, které je spojuje, dostatečně sníží, začne do něj proudit mořská voda a mezi oddělujícími se deskami vznikne nová oceánská pánev.
„Rychlost šíření je rychlejší na severu, takže tam uvidíme vznik nových oceánů jako první,“ řekla serveru ECONews geofyzička D. Sarah Stampsová z Virginia Tech. V současné době se desky oddělují průměrnou rychlostí 7 milimetrů za rok, což naznačuje, že vytvoření kompletní oceánské pánve bude trvat miliony let. Toto pomalé oddělování však již nyní může vytvářet seismická a vulkanická nebezpečí, která ovlivňují místní obyvatelstvo.
V praxi to znamená, že nikdo z dnes žijících lidí tento nový oceán nikdy neuvidí, stejně jako mnoho budoucích generací. Budeme však – a již vidíme – bezprostřední důsledky: mírná zemětřesení, opakované sopečné erupce a deformace pevniny, které mohou ovlivnit infrastrukturu, města a dopravní trasy v zemích, jako je Etiopie, Keňa, Tanzanie, Uganda, Rwanda, Burundi, Demokratická republika Kongo, Zambie, Malawi a Mosambik.
Zemětřesení, sopky a zviditelňující se trhlina
Tektonická aktivita Východoafrického riftu není jen teoretickým konceptem: projevuje se velmi hmatatelně. V roce 2005 například série erupcí a zemětřesení v oblasti Afaru otevřela během několika dní trhlinu dlouhou přibližně 60 kilometrů, což někteří vědci popsali jako „zrod oceánu v rychlém pohybu“.
Nedávno, v roce 2018, obletěly svět snímky velké trhliny, která se otevřela v jihozápadní Keni poblíž Mai Mahiu. Přestože část tohoto zlomu byla způsobena místními procesy eroze a silnými srážkami, geologové poukázali na to, že se oblast skutečně nachází v extenzním tektonickém kontextu souvisejícím s riftem. Tyto epizody slouží jako připomínka toho, že ačkoli je celkový proces pomalý, může se projevit velkolepými, jednorázovými událostmi.
V oblasti se také nachází řada aktivních nebo potenciálně aktivních sopek, jako je Erta Ale v Etiopii, známá svým trvalým lávovým jezerem, nebo Ol Doinyo Lengai v Tanzanii, známá svými neobvyklými lávami bohatými na karbonáty. Kombinace vulkanismu, ztenčování zemské kůry a podzemní vody vytváří také hojné horké prameny a geotermální pole, z nichž některá se již využívají k výrobě elektřiny.
Jak funguje desková tektonika
Zemská kůra se skládá z 15 až 20 tektonických desek, které plují na plášti z roztaveného magmatu. Ve skutečnosti neplavou jako lodě na vodě, ale pomalu se pohybují po plastičtější vrstvě svrchního pláště, které se říká astenosféra. Vnitřní teplo Země, které částečně vzniká rozpadem radioaktivních prvků, pohání konvekční proudy v plášti, které desky od sebe oddělují.
V místech, kde se desky oddělují, například ve Východoafrickém riftu nebo na středooceánských hřbetech, vznikají riftové zóny a nová zemská kůra. Tam, kde se desky srážejí, se může jedna deska propadnout pod druhou v procesu zvaném subdukce, čímž vznikají pohoří a sopečné ostrovní oblouky, jako například v Tichém oceánu. Tam, kde se desky posouvají do stran, vznikají riftové zlomy, jako je například zlom San Andreas v Kalifornii.
Geologové se již dlouho domnívají, že oblast Afaru je podložena plášťovým plumem, sloupcem horkého materiálu, který stoupá a pomáhá rozrušovat zemskou kůru.
„Plášťový chochol“ si lze představit jako chochol velmi horké, méně husté horniny pomalu stoupající z hloubi pláště, možná z blízkosti hranice s jádrem. Po dosažení základny litosféry („tvrdého pláště“ Země) se tato hornina rozpíná, částečně taví a oslabuje kůru, což usnadňuje otevírání trhlin a vznik velkých sopečných provincií.
Pády roztavené horniny pod Afrikou
Nedávný výzkum publikovaný v časopise Journal of African Earth Sciences a Nature Geoscience přinesl nové poznatky o magnetické struktuře zemské kůry v Afaru a o tom, jak se Afrika rozpadá. Studie naznačují, že tento proces může být poháněn impulsy roztavené horniny vystupujícími z hlubin Země, které fungují podobně jako tlukot srdce.
„Zjistili jsme, že plášť pod Afarem není ani jednolitý, ani nehybný: pulzuje a tyto pulzy nesou charakteristické chemické znaky,“ vysvětlila geoložka Emma Wattsová, hlavní autorka studie. „Tyto vzestupné pulzy částečně roztaveného pláště jsou usměrňovány riftingovými deskami nad ním. To je důležité pro pochopení vzájemného působení zemského nitra a povrchu.“
Jiné práce založené na seismické tomografii – technice, která využívá zemětřesné vlny podobně jako rentgenové záření k „vidění“ zemského nitra – ukázaly, že pod východní Afrikou existuje velká seismická anomálie s nízkou rychlostí, která je interpretována jako teplejší a pravděpodobně méně hustý materiál pláště. Tato struktura, známá jako „africký superplum“, by mohla souviset s aktivitou Východoafrického riftu a dalšími vulkanickými událostmi na kontinentu.
Myšlenka, že rift se otevírá spíše v „nárazech“ nebo „pulzech“ magmatu než dokonale kontinuálně, pomáhá vysvětlit, proč po epizodách rychlých deformací a zemětřesných rojů následují klidnější období. Každý puls horkého materiálu, který stoupá, může dále oslabit kůru, podpořit pronikání magmatu a připravit půdu pro budoucí štěpení.
Dopad na klima, ekosystémy a lidskou společnost
Pomalý rozpad Afriky má nejen geologické, ale také klimatické, ekologické a sociální důsledky. Se změnou reliéfu – zvedáním hor, klesáním údolí a vznikem či rozšiřováním jezer – se mění srážkové poměry, toky řek a rozložení ekosystémů.
Ve východní Africe ovlivňují horská pásma spojená s riftem cirkulaci větru a příliv vlhkosti z Indického oceánu, což má vliv na období dešťů v zemích, jako je Etiopie, Keňa a Tanzanie. Velká riftová jezera fungují jako obrovské zásobárny sladké vody a místní regulátory klimatu, ale jsou také velmi citlivá na změny tektoniky a globálního klimatu.
Z lidského hlediska je Východoafrický rift hustě osídlenou a rychle rostoucí populační oblastí. Města jako Addis Abeba, Nairobi nebo Kampala se nacházejí v tektonicky aktivním prostředí. Ačkoli zemětřesení v této oblasti mají obecně mírnou sílu, zranitelnost infrastruktury a nedostatek stavebních norem odolných proti zemětřesení v některých oblastech zvyšují potenciální riziko.
Geotermální aktivita spojená s riftingem zároveň nabízí příležitosti. Země jako Keňa a Etiopie již využívají geotermální pole k výrobě obnovitelné elektřiny, čímž snižují svou závislost na fosilních palivech. Výzvou je využití těchto zdrojů při minimalizaci rizik a dopadů na životní prostředí.
Jak bude vypadat mapa budoucnosti
Pokud tento proces promítneme do vzdálené budoucnosti, geologické modely naznačují, že se somálská deska nakonec zcela oddělí od desky núbijské. Mezi nimi se otevře nový oceán, který by mohl spojit Rudé moře a Adenský záliv na jihu a postupně zaplavit dnešní příkopovou propadlinu.
V takovém případě by východní Afrika – zahrnující mimo jiné části Etiopie, Keni, Tanzanie a Mosambiku – vytvořila nový subkontinent nebo velký ostrov, oddělený od zbytku Afriky oceánským pásem. Mapa světa by se znatelně změnila, i když tato změna by probíhala tak pomalu, že by byla v lidském měřítku nepostřehnutelná.
Geologové využívají záznamy z minulosti, aby si představili tuto budoucnost. Přibližně před 180 miliony let se začal rozpadat superkontinent Pangea a vznikly dnešní kontinenty. Východoafrický rift by mohl být novou etapou v cyklu rozpadu a opětovného skládání kontinentálních mas, který poznamenává historii Země již stovky milionů let.
Přírodní laboratoř pro poznání Země
Východoafrický rift je nyní jednou z nejlepších „přírodních laboratoří“ na planetě pro studium rozpadu kontinentů. Kombinace relativní dostupnosti, vulkanické a seismické aktivity a přítomnosti trojité křižovatky z něj činí klíčové místo pro moderní geologii.
Mezinárodní výzkumné týmy zde instalují sítě seismometrů, stanic GPS a snímačů deformace zemské kůry, aby mohly v reálném čase sledovat, jak se zemská kůra pohybuje a deformuje. Získané údaje pomáhají nejen pochopit budoucnost Afriky, ale také zlepšit globální modely deskové tektoniky a zpřesnit hodnocení rizik v jiných oblastech světa s podobnými procesy.
Současně Východoafrický rift nadále odhaluje stopy vývoje člověka, minulém klimatu a dynamice ekosystémů. Jeho sedimenty obsahují záznamy o dávných jezerech, změnách vegetace a klimatických výkyvech, které mohly ovlivnit historii našich druhů.
S tím, jak se trhlina napříč Afrikou milimetr po milimetru rozevírá, se tak tato oblast stává klíčem k pochopení nejen toho, jak se bude měnit mapa planety za miliony let, ale také toho, jak Země funguje dnes a jak v průběhu času formovala život.