Zespół naukowców z University of Southampton, we współpracy z badaczami z dziesięciu innych instytucji badawczych na całym świecie, przeanalizował strukturę geologiczną regionu Afar w Etiopii – jednego z najbardziej aktywnych sejsmicznie miejsc na Ziemi. To właśnie tutaj stykają się aż trzy płyty tektoniczne: afrykańska, arabska i somalijska. Ten geologiczny „potrójny węzeł” stanowi punkt rozchodzenia się lądów, w którym w przyszłości może powstać nowy ocean.
Kluczowym elementem napędzającym ten proces okazuje się pióropusz płaszcza – słup częściowo stopionej skały, który unosi się z głębi Ziemi ku powierzchni. Naukowcy wykazali, że pióropusz ten nie przemieszcza się w sposób jednostajny i stabilny, jak dotychczas przypuszczano, lecz pulsuje. Inaczej mówiąc, co jakiś czas impulsy gorącej materii wypychane są w kierunku powierzchni naszej planety. Każdy taki „impuls” rozciąga i osłabia skorupę ziemską, przyczyniając się do jej rozłamu i tworząc warunki sprzyjające powstawaniu nowych struktur geologicznych.
Czytaj także: Afryka rozrywana jest na dwie części. Do pęknięcia nie trzeba już zbyt dużo
Aby prześledzić ten proces, naukowcy zebrali ponad 130 próbek skał wulkanicznych z regionu Afar oraz z Głównego Rowu Etiopskiego (MER, ang. Main Ethiopian Rift). Analiza chemiczna tych próbek pozwoliła odtworzyć historię zmian w strukturze pióropusza. Okazało się, że każdy impuls gorącej magmy pozostawia po sobie odrębny ślad chemiczny. To unikalne odkrycie pozwoliło naukowcom zrekonstruować cykliczny charakter tych zjawisk na przestrzeni milionów lat.
Te pulsujące fale materii płaszcza Ziemi zachowują się inaczej w zależności od struktury skorupy ziemskiej znajdującej się nad nimi. W rejonach, gdzie skorupa jest cieńsza lub rozchodzi się szybciej – jak np. w Ryfcie Morza Czerwonego – impulsy przemieszczają się łatwiej, podobnie jak krew szybciej przepływa przez węższe naczynia. W innych miejscach mogą się gromadzić lub zmieniać kierunek, wpływając na lokalną aktywność geologiczną i erupcje wulkaniczne.
Czytaj także: Rozpad Afryki powoduje dziwna siła ze środka Ziemi. Niedługo tego lądu w ogóle nie poznamy
Odkrycie to rzuca nowe światło na związek między dynamiką wnętrza Ziemi a zjawiskami zachodzącymi na jej powierzchni. Rytmiczne unoszenie się materiału z płaszcza może bezpośrednio wpływać na lokalizację i intensywność erupcji wulkanicznych, trzęsień ziemi oraz długofalowe procesy rozpadu kontynentów. Zrozumienie tego mechanizmu może pomóc przewidywać zmiany geologiczne, które zachodzą zbyt wolno, by dostrzec je gołym okiem, ale wystarczająco szybko, by miały wpływ na przyszłe pokolenia.
Badania nie tylko pogłębiają naszą wiedzę o pióropuszach płaszcza, ale także pokazują, jak ważna jest współpraca specjalistów z różnych dziedzin geologii. Łącząc dane terenowe, analizy chemiczne i zaawansowane modelowanie komputerowe, naukowcy powoli zbliżają się do zrozumienia, w jaki sposób wnętrze Ziemi kształtuje jej powierzchnię, a tym samym naszą przyszłość. W dalszej perspektywie badacze planują określić dokładne prędkości i trajektorie tych głębokich przepływów oraz lepiej zrozumieć ich rolę w procesach prowadzących do zmian widocznych na powierzchni naszej planety.