Investigadores de la Facultad de Artes y Ciencias han publicado nuevos detalles sobre la evolución del Valle del Rift de África Oriental (EAR), una de las zonas de rift continental más grandes del mundo.

Christopher Scholz, profesor de Ciencias de la Tierra, y un equipo de estudiantes y personal investigador, pasaron el último año procesando y analizando datos adquiridos en 2015 del lago Malawi, el resultado de un esfuerzo de investigación multinacional patrocinado por la National Science Foundation (NSF). Al estudiar la interacción de la sedimentación y la tectónica, han confirmado que la ruptura, el proceso por el cual las placas tectónicas de la Tierra se separan, se ha producido lentamente en la cuenca central del lago durante los últimos 1,3 millones de años. utilizando una serie de fallas muchos millones de años más antiguas.

Scholz dice que la naturaleza de la actividad tectónica se atribuye a un fuerte, litosfera fría y para tensar la localización en fallas que ocurrieron millones de años antes, cuando se formó la cuenca. La litosfera de la Tierra incluye la corteza y el manto superior.

Los hallazgos del equipo son el tema de un artículo en el Revista de geología estructural (Elsevier, 2016), del cual Scholz fue coautor con el autor principal y Ph.D. el candidato Tannis McCartney G'17.

"Recopilamos datos durante un crucero de investigación de un mes a bordo de un buque portacontenedores reconvertido en el lago Malawi, "dice Scholz, líder en análisis de cuencas sedimentarias de sistemas extensionales. "Por primera vez, se desplegó una fuente sísmica a escala de la corteza en un lago africano, revelador tentador, nuevos detalles sobre la evolución estratigráfica y estructural del Rift System de África Oriental ".

Las placas tectónicas son enormes losas de corteza y manto que están en constante movimiento. a menudo chocando contra rechinando o cayendo uno debajo del otro, causando terremotos en el proceso. Cuando esto pasa, las placas se rompen para formar una región de tierras bajas conocida como valle del rift.

Uno de los valles de rift más grandes del mundo es el EAR, aproximadamente 3, 700 millas de largo y 30-40 millas de ancho. El valle del Rift es tan grande que poco a poco está dividiendo África en dos. La placa tectónica nubia más grande abarca la mayor parte del continente, mientras que la placa somalí más pequeña lleva el Cuerno de África.

"La EAR se considera la cuna de la humanidad, ", Dice Scholz." Durante su formación hace más de 25 millones de años, la región sufrió una ruptura considerable, alterando sus ríos, lagos y clima, y preparando el escenario para la evolución de primates y humanos ".

Dentro de la EAR hay dos sistemas de valles, uno de los cuales es el Western Rift. Este sistema alberga una cadena de enormes lagos y humedales, incluido el lago Malawi. Limita con Malawi, Tanzania y Mozambique, El lago Malawi tiene una superficie de más de 11, 400 millas cuadradas, convirtiéndolo en el noveno cuerpo de agua dulce más grande del mundo. También es el tercer lago más grande de África, y, a las 2, 300 pies, su segundo más profundo.

El lago Malawi es conocido por sus más de mil especies de peces cíclidos, diversificación probablemente provocada por fuerzas ambientales cambiantes. Scholz recientemente apareció en los titulares cuando confirmó que los niveles de agua en el lago Malawi habían disminuido y fluído aproximadamente dos docenas de veces. a veces hasta 600 pies, durante los últimos millones de años.

Scholz explica que una grieta es una fractura en la superficie de la Tierra que se ensancha con el tiempo. "En África Oriental, rifting ha creado una serie de estrechas, valles profundos que contienen algunos de los lagos de agua dulce más grandes del mundo, ", dice. Aunque estos lagos provienen de millones de años de estiramiento y adelgazamiento tectónicos, El lago Malawi es relativamente joven. Basado en análisis llevados a cabo por McCartney, La cuenca del rift del lago probablemente se formó hace unos 8 millones de años. "Las condiciones de las aguas profundas no persistieron hasta unos 4 millones de años después, cuando el agua dulce inundó el valle del Rift, ", Añade Scholz.

En 2015, Scholz y un equipo de colegas tomaron imágenes de estructuras geológicas y registraron terremotos debajo del lago Malawi. Hicieron esto usando un suministro de "pistolas de aire, "generando ondas sonoras que fueron grabadas por sensores de presión dentro de un 5, Cable de 000 pies de largo remolcado detrás de su buque de investigación convertido. (El antiguo buque portacontenedores contaba con un laboratorio, generadores, compresores y equipo pesado para remolcar la fuente sísmica). Los datos recolectados por los sensores del cable se compararon con los recolectados por decenas de sismómetros en tierra y en el fondo del lago.

El equipo regresó a Siracusa con un montón de información geofísica, datos geológicos y geoquímicos. Poco sabían cuánto de esto fue realmente innovador. McCartney, De hecho, basó su tesis doctoral en él. "Los datos nos ayudan a responder preguntas clave sobre el origen y el papel del magma durante la ruptura temprana, la formación y evolución de la segmentación de grietas y su manifestación en la corteza y el manto superior, " ella dice.

Gran parte del trabajo del equipo se ha centrado en comprender las formas y el alcance de las fallas que forman grietas, que producen depresiones topográficas llamadas semi-grabens. Cuando la corteza terrestre se separe, la litosfera se extiende, en el caso del lago Malawi, menos de una pulgada por año y crea una grieta. "Ahora tenemos evidencia concluyente de migración de fallas lejos de la falla fronteriza del medio graben, "McCartney agrega." También sabemos que las fallas en el muro colgante [la sección de la grieta debajo del lago, sí mismo], se han alargado durante los últimos millones de años ".

Scholz espera que los hallazgos proporcionen un marco geológico unificado para cualquiera que explore el sistema EAR, y arrojará luz sobre otros sistemas de rift continentales, incluso los antiguos, como cuencas de rift a lo largo de la costa este de América del Norte.

El gobierno de Malawi está interesado en el potencial de la grieta para las cantidades comerciales de petróleo y gas natural.

"La presencia de sistemas de hidrocarburos en funcionamiento en las cuencas jóvenes de los lagos del Rift, que tienen unos pocos millones de años, ha estimulado un gran interés en la exploración del Gran Valle del Rift. ", Dice Scholz." Los descubrimientos científicos que surgen del estudio de NSF son de naturaleza puramente académica, pero los gobiernos de la región están utilizando los hallazgos para ayudar a identificar los recursos energéticos para algunas de las personas más pobres del mundo ".

Muchos investigadores consideran la EAR y por extensión, Lago Malawi:uno de los ejemplos mejor expresados ​​de un continente en las primeras etapas de desintegración. "África oriental siempre ha sido un semillero de evolución, "Scholz concluye." La tectónica de placas y la variabilidad climática no solo han transformado su paisaje, pero también dictó el desarrollo y la dispersión de nuestros antepasados ​​de África al resto del mundo. Estamos siendo testigos de la evolución en todos los aspectos de la palabra ".