Istočna Afrika prije nekoliko tisuća godina izgledala je posve drukčije nego danas. Tijekom Afričkog vlažnog razdoblja, koje je trajalo otprilike od prije 9.600 do prije 5.300 godina, područja koja su danas suhe pustinje bila su znatno zelenija i nalikovala su savanama bogatim biljnim i životinjskim svijetom. Život je tada cvjetao, a pećinske slike pronađene u Sahari svjedoče o prizorima brojnih životinja koje piju vodu na obalama rijeka i velikih jezera. Upravo u tom razdoblju istodobno se počinjala oblikovati i drevna egipatska civilizacija.

No ta je faza obilja završila naglim klimatskim preokretom. Istočna Afrika ušla je u razdoblje sve izraženije suše, a kako su jezera postupno nestajala, rane egipatske populacije povlačile su se prema plodnim obalama Nila. Promjene su zabilježene i u saharskoj umjetnosti, gdje se na crtežima, umjesto prizora s vodom i stokom, pojavljuju kamile, što upućuje na prilagodbu ljudi i životinja novim, sušnijim uvjetima i selidbu u drukčija staništa.

Duboke posljedice drevne suše ispod površine kontinenta

Posljedice tog višemilenijskog isušivanja ne osjećaju se samo na površini, već duboko u geološkim temeljima afričkog kontinenta. Kako rasjedi u Istočnoafričkoj rasjednoj zoni postaju sve dublji, istočna Afrika se, iako iznimno sporo, postupno odvaja od ostatka kopna.

Na to upozoravaju rezultati istraživanja koje je proveo Christopher Scholz, geolog i fizičar te profesor emeritus na Sveučilištu Columbia. Scholz je sa svojim istraživačkim timom utvrdio da su čak i jezera koja danas još postoje znatno manja nego u prošlosti. Posebno su se usredotočili na jezero Turkana u Keniji, dugo oko 250 kilometara, široko približno 30 kilometara i duboko do oko 120 metara. Iako i danas impresivnih dimenzija, jezero Turkana tek je blijeda sjena onoga što je bilo pred kraj Afričkog vlažnog razdoblja, kada su pojedini dijelovi dosezali dubinu blizu 300 metara.

Kako povlačenje vode ubrzava tektonske procese

Tako velike vodene mase stvaraju snažan pritisak na Zemljinu koru, čime se usporava kretanje tektonskih rasjeda ispod njih. Međutim, kako su pokazale računalne simulacije koje su proveli Scholz i njegov tim, smanjenje razine vode dovelo je do smanjenja tog pritiska, a time i do ubrzavanja kretanja duž rasjeda.

„Ovo je prvi kvantitativni dokaz koji povezuje prosječne brzine pomicanja rasjeda s klimatski uvjetovanim promjenama razine jezera u Istočnoafričkom rasjednom sustavu, kroz mjerenje promjena u brzini klizanja rasjeda dok jezero Turkana u sjevernoj Keniji prelazi iz faze visokog u fazu niskog vodostaja na kraju Afričkog vlažnog razdoblja“, naveli su istraživači u studiji nedavno objavljenoj u znanstvenom časopisu Nature.

Jezero Turkana, kao i druga velika jezera u regiji, poput jezera Malavi i Tanganjika, nastalo je upravo zahvaljujući rasjedima. Ta se jezera nalaze iznad složenih sustava pukotina koji su posljedica razmicanja tektonskih ploča ispod Istočnoafričkog rasjeda. Analizom sedimentnih jezgara s dna jezera Turkana, Scholzov tim je utvrdio koliko je vode izgubljeno tijekom posljednjih 10.000 godina. Podaci jasno pokazuju da je na kraju Afričkog vlažnog razdoblja razina vode naglo pala, dok se istodobno brzina širenja rasjeda značajno povećala.

Vulkanizam kao dodatni pokretač razdvajanja

Pad razine vode imao je i dodatne posljedice. Kako je isparavanje dovelo do nižeg vodostaja i manjeg pritiska na podlogu, seizmička aktivnost vulkana na južnom dijelu jezera Turkana postala je izraženija. Odsutnost velike količine vode značila je jaču dekompresiju plašta ispod vulkana, što je rezultiralo topljenjem većih količina stijena. Rastopljeni materijal slijevao se u magmatsku komoru, koja se širila i time dodatno pojačavala tektonsku aktivnost duž rasjeda.

Pritisak magme povećava tektonski stres koji već djeluje na sustav rasjeda oko južnog bazena Turkane. Analiza promjena naprezanja izazvanih isparavanjem jezera pokazala je da takvi uvjeti dodatno potiču širenje rasjednog sustava, dok pritisak magme još snažnije pojačava te procese.

Afrika se razdvaja, polako ali neumoljivo

Istočna Afrika danas se od ostatka kontinenta odvaja brzinom od oko 0,00000635 kilometara godišnje. Kada se Somalijska tektonska ploča na istoku dovoljno udalji od Nubijske ploče na zapadu, između njih će se, u dalekoj geološkoj budućnosti, formirati novi ocean. Scholzovi rezultati pokazuju da je u području jezera Turkana ubrzano razmicanje, povezano s gubitkom vode, povećalo godišnju stopu tog tektonskog razdvajanja za oko tri posto tijekom posljednjih 5.000 godina. To odgovara dodatnom pomicanju od približno 0,00000018 kilometara godišnje.

„Ove varijacije razine jezera mogu utjecati na stanje naprezanja u kori, što izravno utječe na ponašanje sustava rasjeda, kao i na magmatske procese koji dodatno moduliraju rasjednu aktivnost“, izjavio je Christopher Scholz. „Klima, dakle, može utjecati na lokalizaciju deformacija, ali i na sam stil rasjedanja, bilo da je on pretežno magmatski ili čisto tektonski, tijekom evolucije kontinentalnih rasjeda.“

Iako su ti procesi za ljudsku percepciju gotovo neprimjetni, istraživanje pokazuje da klimatske promjene, čak i one iz daleke prošlosti, mogu imati dugoročne i duboke posljedice na samu strukturu planeta.