Новое исследование показало, что переход от влажного климата к сухому привёл к тому, что Восточно-Африканская рифтовая зона стала более подвижной.
(Фото: Пол и Павина Маккензи/Getty Images)
За последние 5000 лет Восточная Африка высохла. Новое исследование показало, что из-за этого изменения континент может разрушаться быстрее.
Согласно исследованию, опубликованному в ноябре в журнале Scientific Reports, разломы в Восточно-Африканской рифтовой зоне участились из-за снижения уровня крупных озёр.
Полученные результаты свидетельствуют о двусторонней связи между климатом и тектоникой плит, — сказал старший автор исследования Кристофер Шольц, геолог, физик и почётный профессор Колумбийского университета.
«Обычно мы думаем об этом в обратном порядке: горы растут, и это меняет местный или региональный климат, — сказал Шольц в интервью Live Science. — Но может быть и наоборот».
Шольц и его коллеги провели исследование на озере Туркана в Кении, длина которого составляет 155 миль (250 километров), ширина — 19 миль (30 километров), а глубина местами достигает 400 футов (120 метров). Однако это ничто по сравнению с уровнем воды более 5000 лет назад, когда озеро было на 500 футов (150 метров) глубже.
Это произошло во время влажного периода в Африке, когда большая часть континента была более влажной, чем сейчас. В Восточной Африке этот период длился примерно с 9600 до 5300 лет назад, а в последние 5300 лет преобладали более засушливые условия. Исследователи изучили донные отложения озера, чтобы определить уровень воды в древности и потоки осадочных пород, попадавших в озеро Туркана. В процессе они обнаружили множество небольших разломов и следы давних землетрясений в отложениях.
Тектоническая плита, на которой расположена Африка, расходится в восточной части континента и однажды может разделиться на две плиты, между которыми образуется океан. Глубокие узкие озёра в этом регионе, в том числе озеро Туркана и близлежащие водоёмы, такие как озеро Малави в Танзании и Мозамбике, являются результатом процесса рифтогенеза, который создаёт в регионе глубокую долину.
Шольц и его команда хотели выяснить, влияют ли изменения в самих озёрах на этот процесс рифтогенеза. Вода играет важную роль в тектонике: например, когда ледники отступают, их вес уменьшается, и земля под ними поднимается, как тесто на дрожжах. Этот процесс называется изостатическим восстановлением. Большое количество воды оказывает давление на земную кору, потенциально влияя на такие процессы, как землетрясения.
Исследователи обнаружили, что после окончания влажного периода в Африке разломы в районе озера Туркана начали смещаться быстрее, в среднем на 0,007 дюйма (0,17 миллиметра) в год. В целом Африка раскалывается со скоростью 0,25 дюйма (6,35 миллиметра) в год.
С помощью компьютерного моделирования исследователи выяснили, что такое ускорение сейсмической активности, скорее всего, вызвано двумя причинами. Во-первых, из-за того, что на земную кору давит меньше воды, разломы могут двигаться более свободно. Представьте себе тиски, которые разжимаются вокруг двух деревянных плит. Вторая причина более косвенная. На острове в южной части озера Туркана находится вулкан с активной магматической камерой. Исчезновение воды в период африканского влажного климата приводит к разгрузке мантии под этим вулканом, что приводит к усилению плавления. Этот расплав, в свою очередь, попадает в магматический очаг вулкана, расширяя его и вызывая ещё большую тектоническую активность на близлежащих линиях разлома.
«Мы наблюдаем усиление разломов в этот период, поэтому можно предположить, что сейчас в этом обширном регионе происходит больше землетрясений, чем 8000 лет назад», — сказал Шольц.
Сейчас исследователи работают над проектом на озере Малави, изучая изменения уровня воды за последние 1,4 миллиона лет в надежде лучше понять, как климат влияет на разделение континентов.
«Информация об этих значительных изменениях в объёмах воды в этих озёрах — действительно важная часть истории», — сказал Шольц. Пишет livescience.