Зміна клімату у Східній Африці з вологого на сухий за останні кілька тисяч років призвела до прискорення тектонічного розколу континенту
Про це йдеться в новому дослідженні, опублікованому в науковому журналі Scientific Reports, повідомляє Live Science.
За даними вчених, протягом приблизно останніх 5 тисяч років Східна Африка поступово втрачала вологий клімат, що існував у регіоні під час так званого Африканського вологого періоду. У результаті рівень великих озер, зокрема озера Туркана в Кенії, суттєво знизився, що вплинуло на стан земної кори.
Дослідження очолив геолог і фізик, почесний професор Колумбійського університету Крістофер Шольц. За його словами, отримані результати демонструють двосторонній зв’язок між кліматом і тектонічними процесами.
«Зазвичай ми думаємо, що все відбувається навпаки: формування гір змінює клімат на локальному чи регіональному рівні. Але наші дані показують, що клімат також може безпосередньо впливати на тектоніку», — зазначив Шольц.
Польові та лабораторні дослідження проводилися в районі озера Туркана — одного з найбільших і найглибших водойм Східно-Африканського рифту. Сьогодні його довжина становить близько 250 км, ширина — до 30 км, а глибина в окремих місцях сягає 120 метрів. Водночас понад 5 тисяч років тому рівень води в озері був приблизно на 150 метрів вищим.
У той період значна частина Африки була набагато вологішою, ніж нині. Африканський вологий період тривав орієнтовно з 9600 до 5300 років тому, після чого в регіоні почали домінувати сухі кліматичні умови.
Аналізуючи донні відкладення озера Туркана, науковці відновили давні рівні води та потоки осадових порід. У цих шарах вони виявили численні дрібні розломи та сліди давніх землетрусів, що свідчить про зміну тектонічної активності в регіоні.
Східно-Африканський рифт є зоною, де Африканська тектонічна плита поступово розтягується і в перспективі може розділитися на дві окремі плити з формуванням нового океану між ними. Саме цей процес пояснює появу глибоких і вузьких озер у регіоні, зокрема Туркани та озера Малаві.
Дослідники вирішили з’ясувати, чи могли зміни рівня води безпосередньо впливати на швидкість розходження плит. Вода відіграє важливу роль у тектоніці: наприклад, танення льодовиків зменшує навантаження на земну кору, що призводить до її підняття — явища, відомого як ізостатичне вирівнювання. Аналогічно великі маси води можуть тиснути на кору й стримувати рух розломів.
За підрахунками вчених, після завершення Африканського вологого періоду розломи в районі озера Туркана почали рухатися швидше — в середньому на 0,17 мм на рік більше, ніж раніше. Для порівняння, загальна швидкість розходження Африки в цьому регіоні оцінюється приблизно в 6,35 мм на рік.
Комп’ютерне моделювання показало, що прискорення тектонічної активності має дві основні причини. Перша — зменшення тиску на земну кору через втрату великих об’ємів води, що дало розломам більше свободи для руху. Друга причина є опосередкованою: на одному з островів південної частини озера Туркана розташований вулкан з активною магматичною камерою. Зменшення навантаження призвело до декомпресії мантії під вулканом, активнішого плавлення порід і надходження магми в камеру, що, своєю чергою, посилило напруження на сусідніх розломах.
«Ми спостерігаємо посилене формування розломів у цей період, а отже, можна припустити, що землетруси в регіоні нині відбуваються частіше, ніж, наприклад, 8 тисяч років тому», — зазначив Шольц.
Наразі команда дослідників працює над аналогічним проєктом на озері Малаві, де аналізують коливання рівня води за останні 1,4 мільйона років. Мета — глибше зрозуміти, як довготривалі кліматичні зміни впливають на процеси розходження континентів.
«Інформація про масштабні зміни об’ємів води в цих озерах є надзвичайно важливою для розуміння всієї картини», — підсумував науковець.