Kůra pod Keňou má 13 km, vedle 35 km. Geologové říkají, že Afrika dosáhla bodu zlomu a kontinent se začíná dělit

Kontinentální kůra v ose Turkanského riftu se ztenčila na pouhých 13 kilometrů, třikrát méně než o pár desítek kilometrů dál. Podle nové studie v Nature Communications jde o první aktivní rift na Zemi zachycený ve fázi, která u dřívějších rozpadů kontinentů vždy předcházela vzniku oceánu.

Foto: PxHere

Představte si kus karamelu taženého za oba konce. Okraje zůstávají silné, ale uprostřed se hmota zužuje do tenkého krčku. Přesně tohle se děje s kontinentální kůrou pod severní Keňou a jižní Etiopií, jenže místo karamelu jde o desítky kilometrů hornin, které místo prstů tahají dvě litosférické desky. Tým geologů vedený Christianem Rowanem z Lamont-Doherty Earth Observatory na Kolumbijské univerzitě teď poprvé změřil, jak daleko ten krček pokročil. A výsledek překvapil i je samotné: kůra v ose Turkanského riftu má tloušťku jen 12,7 ± 2,8 km, zatímco na křídlech riftu přesahuje 35 km. Východní Afrika překročila práh, za nímž se podle geodynamických modelů kontinenty už nevracejí zpět.

Co znamená „necking“ a proč je to zlomový okamžik

Geologové rozlišují tři hlavní fáze rozpadu kontinentu: natahování (stretching), zužování (necking) a oceanizaci. V první fázi se kůra rovnoměrně napíná po široké oblasti, zlomy jsou rozptýlené, pánve mělké, kůra si drží tloušťku nad 20–25 km. Většina riftů na Zemi zůstává právě tady a nakonec se zastaví. Říká se jim neúspěšné rifty.

Necking je kvalitativně jiný stav. Deformace se soustředí do úzké osy, kde se kůra propadá pod kritickou hranici 15–10 km. Právě tam se Turkana nachází. Faktor protažení β, který vědci spočítali, dosahuje hodnot 1,9 až 3,1, to znamená, že původní kůra byla natažena na dvojnásobek až trojnásobek. Podle studie v Nature Communications je Turkanský rift prvním aktivním kontinentálním riftem, u něhož se podařilo necking přímo doložit seismickými a vrtnými daty.

Třetí fáze, oceanizace, už probíhá severněji, v afarské depresi a pod Rudým mořem, kde se tvoří nová oceánská kůra. Turkana je tedy mezistupeň: za bodem, odkud se většina riftů vrací, ale ještě před vznikem mořského dna.

Čtyři miliony let a 4,7 milimetru ročně

Klíčový přelom nastal zhruba před čtyřmi miliony let. Tehdy v oblasti proběhly rozsáhlé bazaltové výlevy, takzvané Gombe Stratoid Series, a magma oslabilo už tak narušenou litosféru. Turkana totiž nese jizvy po starším, mezozoickém riftování, které samo o sobě k rozpadu nevedlo, ale zanechalo v kůře strukturální slabiny. Kombinace zděděné slabosti a čerstvého magmatického ohřevu způsobila, že se deformace přesunula z rozptýlených zlomů do dvou hlavních poruchových systémů, Shore Fault System a Lapur Fault. Od té chvíle se rychlost extenze v ose riftu téměř zdvojnásobila.

Dnes se nubijská a somálská deska v oblasti Turkany rozestupují tempem asi 4,7 mm za rok. To je zhruba rychlost, jakou rostou nehty. Jenže v geologickém čase je to dost na to, aby se za další miliony let kůra protrhla úplně.

Kdy přesně? Studie ani doprovodný text Kolumbijské univerzity konkrétní datum neuvádějí. Mluví o „dalších milionech let“. Pro srovnání: jižní Atlantik se otevíral od prvního výrazného natahování po finální rozchod desítek milionů let, podle segmentu mezi 140 a 103 miliony let nazpět. Nikdo by tedy neměl čekat, že se probudí a uvidí nový oceán.

Proč to zjistili až teď

Že je kůra pod Turkanou tenká, naznačovaly už starší geofyzikální modely; hloubka rozhraní Moho (hranice mezi kůrou a pláštěm) se odhadovala kolem 20 km. Jenže to samo o sobě nestačilo k prokázání neckingu. Bylo potřeba přesně zmapovat i horní hranici krystalické kůry, tedy odečíst sedimenty a vulkanické pokryvy.

Rowanův tým se dostal k neobvykle kvalitním datům. Seismické reflexní profily a informace z vrtů pocházejí od ropných společností Tullow Oil, Meren Energy a TotalEnergies, které v Turkanské pánvi průzkum prováděly ve spolupráci s Turkana Basin Institute. Nejde tedy o „nový výpočet od stolu“, ale o kombinaci proprietárních podzemních dat s veřejnými geofyzikálními modely. Teprve tato kombinace odhalila typický klínovitý průřez, silná křídla, dramaticky ztenčená osa, který je podpisem neckingu.

Vedlejší objev byl neméně zajímavý: pod mladším riftem se skrývají dříve nerozpoznaná depocentra staršího mezozoického riftování. Turkana tedy praskala dvakrát, poprvé neúspěšně, podruhé s pomocí magmatu, které jí dodalo poslední impuls.

Kolébka lidstva, nebo jen dobrý archiv?

Turkanská pánev je jedním z nejbohatších nalezišť fosilií lidských předků na světě. Studie nabízí nečekané vysvětlení proč. Po nástupu neckingu před čtyřmi miliony let vznikly velké, propojené sedimentární pánve s vysokou rychlostí ukládání materiálu. Kosti, které by se jinde rozložily na povrchu, tady rychle pohřbily vrstvy sedimentů.

To neznamená, že by oblast nebyla pro evoluci hominidů důležitá, ale posiluje to roli takzvaného preservačního biasu. Turkana nemusela být jediným místem, kde naši předci žili. Mohla být ale místem, kde tektonika vytvořila nejlepší archiv jejich stop. Pro paleontology z toho plyne praktický závěr: hledat fosilie má smysl i v jiných riftových segmentech, kde lze doložit podobný přechod od rozptýlených pánví k velkým integrovaným depocentrům.