Diep onder het Afrikaanse continent klopt een hart van gloeiend heet gesteente dat regelmatig opstijgt uit de aardmantel. Die ‘hartslag’ scheurt het land langzaam open en bereidt de komst van een nieuwe oceaan voor.
In het Afargebied in Ethiopië, waar drie grote tektonische breuken samenkomen, hebben onderzoekers van de University of Southampton ontdekt dat er in een bepaald ritme gesmolten gesteente opstijgt uit het binnenste van de aarde. Deze pulsen komen uit een diepliggende mantelpluim – een soort hete, opstijgende pilaar van magma – die volgens de wetenschappers beweegt als een kloppend hart. “We zagen dat de mantel onder Afar niet gelijkmatig beweegt of stilstaand is. Hij pulseert”, zegt hoofdonderzoeker Emma Watts. “Die pulsen zijn te herkennen aan bepaalde chemische kenmerken en worden beïnvloed door de tektonische platen erboven. Het is alsof het inwendige van de aarde direct communiceert met het oppervlak.”
Een unieke plek op Aarde
De Afarregio is bijzonder. Het is een van de weinige plekken ter wereld waar drie riftzones samenkomen (een riftzone is een langgerekt gebied waar de aardkorst uit elkaar beweegt en waar vulkanische activiteit plaatsvindt). Deze riftzones zijn de Grote Afrikaanse Slenk, de Rode Zee-rift en de Golf van Aden-rift. Hier wordt het Afrikaanse continent letterlijk uit elkaar getrokken en uiteindelijk leidt dat tot het ontstaan van een nieuwe oceaan.
Het onderzoeksteam, bestaande uit wetenschappers van tien internationale instituten, verzamelde meer dan 130 vulkanische gesteentemonsters in het gebied. Door deze te combineren met bestaande gegevens en het geheel te simuleren in geavanceerde modellen, waren ze in staat om de structuur van de aardkorst en -mantel tot in detail te analyseren. Ze ontdekten iets fascinerends: de mantelpluim onder Afar blijkt asymmetrisch te zijn, met chemische streeppatronen die zich over het gehele riftsysteem herhalen als barcodes. Deze patronen veranderen afhankelijk van de lokale tektonische omstandigheden, zoals de dikte van de aardplaat of hoe snel ze uit elkaar bewegen. “De chemische streeppatronen laten zien dat de pluim pulseert als een hartslag”, maakt onderzoeker Tom Gernon duidelijk. “In gebieden waar de aardplaten sneller uit elkaar worden getrokken, zoals bij de Rode Zee, bewegen die pulsen sneller en regelmatiger. Je kunt het vergelijken met een hartslag die door een smalle ader stroomt.”
Aardbevingen
De bijzondere ontdekking heeft niet alleen gevolgen voor hoe we denken over platentektoniek, maar ook voor de manier waarop we naar vulkanisme en aardbevingen kijken. Onderzoeker Derek Keir legt uit: “We hebben ontdekt dat de bewegingen van de diepe aardmantel nauw verbonden zijn met die van de tektonische platen erboven. Dit proces heeft invloed op waar vulkanen ontstaan en waar zich breuken vormen. De mantel stroomt onder de aardplaat door en zoekt naar plekken waar de plaat dunner is, zoals bij riftzones. Op deze plekken komt de vulkanische activiteit het hevigst tot uiting.”
Volgens Watts was de samenwerking tussen geologen, geochemici en aardmodellenbouwers essentieel voor het slagen van zijn onderzoek. “Het is net een puzzel. Je hebt verschillende onderdelen en technieken nodig om het volledige plaatje van wat zich diep onder onze voeten afspeelt te begrijpen.” En dat plaatje blijkt verrassend levendig: een dynamische aardmantel die in pulsen op en neer beweegt. En langzaam maar zeker ontstaat er zo een nieuwe oceaan in het hart van Afrika.
