Pesquisadores da Faculdade de Artes e Ciências publicaram novos detalhes sobre a evolução do Vale do Rift da África Oriental (EAR), uma das maiores zonas de fenda continental do mundo.

Christopher Scholz, professor de ciências da terra, e uma equipe de alunos e pesquisadores, passaram o ano passado processando e analisando dados adquiridos em 2015 do Lago Malawi, o resultado de um esforço de pesquisa multinacional patrocinado pela National Science Foundation (NSF). Ao estudar a interação de sedimentação e tectônica, eles confirmaram que a divisão - o processo pelo qual as placas tectônicas da Terra se separam - ocorreu lentamente na bacia central do lago nos últimos 1,3 milhão de anos, utilizando uma série de falhas muitos milhões de anos mais antigas.

Scholz diz que a natureza da atividade tectônica é atribuída a um forte, litosfera fria e para forçar a localização em falhas que ocorreram milhões de anos antes, quando a bacia se formou. A litosfera da Terra inclui a crosta e o manto superior.

As descobertas da equipe são o assunto de um artigo no Journal of Structural Geology (Elsevier, 2016), que Scholz é co-autoria com o autor principal e Ph.D. candidato Tannis McCartney G'17.

"Coletamos dados durante um cruzeiro de pesquisa de um mês a bordo de um navio de contêiner convertido no Lago Malawi, "diz Scholz, um líder na análise de bacias sedimentares de sistemas extensionais. "Pela primeira vez, uma fonte sísmica de escala da crosta terrestre foi implantada em um lago africano, revelando tentador, novos detalhes sobre a evolução estratigráfica e estrutural do Sistema de Rift da África Oriental. "

As placas tectônicas são enormes placas de crosta e manto que estão constantemente em movimento, frequentemente colidindo com, esmagando-se ou caindo um embaixo do outro, causando terremotos no processo. Quando isso acontece, as placas se separam para formar uma região de planície conhecida como vale do rift.

Um dos maiores vales de fenda do mundo é o EAR, aproximadamente 3, 700 milhas de comprimento e 30-40 milhas de largura. O vale do Rift é tão grande que está lentamente dividindo a África em duas. A maior placa tectônica núbia abrange a maior parte do continente, enquanto a placa somali menor carrega o Chifre da África.

“A EAR é considerada o berço da humanidade, "Scholz diz." Durante sua formação, há mais de 25 milhões de anos, a região sofreu rachaduras consideráveis, alterando seus rios, lagos e clima, e preparando o cenário para a evolução de primatas e humanos. "

Dentro do EAR estão dois sistemas de vale, um dos quais é o Western Rift. Este sistema é o lar de uma cadeia de enormes lagos e pântanos, incluindo o Lago Malawi. Faz fronteira com o Malawi, Tanzânia e Moçambique, O Lago Malawi tem uma superfície de mais de 11, 400 milhas quadradas, tornando-o o nono maior corpo de água doce do mundo. É também o terceiro maior lago da África, e, às 2, 300 pés, seu segundo mais profundo.

O Lago Malawi é conhecido por suas mais de mil espécies de peixes ciclídeos - diversificação provavelmente desencadeada por mudanças nas forças ambientais. Scholz recentemente ganhou as manchetes ao confirmar que os níveis de água no Lago Malawi diminuíram e fluíram cerca de duas dúzias de vezes, às vezes em até 600 pés, nos últimos milhões de anos.

Scholz explica que uma fenda é uma fratura na superfície da Terra que se alarga com o tempo. "Na África Oriental, rachaduras criou uma série de estreitas, vales profundos com fendas que contêm alguns dos maiores lagos de água doce do mundo, ", diz ele. Embora esses lagos resultem de milhões de anos de alongamento e afinamento tectônico, O Lago Malawi é relativamente jovem. Com base nas análises realizadas por McCartney, a bacia da fenda do lago provavelmente foi formada há cerca de 8 milhões de anos. "As condições de águas profundas não persistiram até cerca de 4 milhões de anos depois, quando a água doce inundou o vale do Rift, "Scholz acrescenta.

Em 2015, Scholz e uma equipe de colegas fizeram imagens de estruturas geológicas e registraram terremotos sob o Lago Malawi. Eles fizeram isso usando um suprimento de "armas de ar comprimido, "gerando ondas sonoras que foram gravadas por sensores de pressão dentro de um 5, Cabo de 000 pés de comprimento rebocado atrás de seu navio de pesquisa convertido. (O antigo navio porta-contêineres ostentava um laboratório, geradores, (compressores e equipamentos pesados ​​para rebocar a fonte sísmica). Os dados coletados pelos sensores do cabo foram comparados aos coletados por dezenas de sismômetros em terra e no fundo do lago.

A equipe voltou para Syracuse com muitos dados geofísicos, dados geológicos e geoquímicos. Mal sabiam eles o quanto disso era verdadeiramente inovador. McCartney, na verdade, baseou sua dissertação de doutorado nele. "Os dados estão nos ajudando a responder às principais questões sobre a origem e o papel do magma durante o rifting inicial, a formação e evolução da segmentação em fenda e sua manifestação na crosta e manto superior, " ela diz.

Muito do trabalho da equipe se concentrou em compreender as formas e a extensão das falhas formadoras de fenda, que produzem depressões topográficas chamadas meias garras. Quando a crosta terrestre se separa, a litosfera se estende - no caso do Lago Malawi, menos de uma polegada por ano - e cria uma fenda. "Agora temos evidências conclusivas de migração de falha para longe da falha de fronteira do half-graben, "McCartney acrescenta." Também sabemos que as falhas na parede suspensa [a seção da fenda sob o lago, em si], se alongaram nos últimos milhões de anos. "

Scholz espera que as descobertas forneçam uma estrutura geológica unificada para qualquer pessoa que explore o sistema EAR, e vai lançar luz sobre outros sistemas de fendas continentais - mesmo os antigos, como as bacias rift ao longo da costa leste da América do Norte.

O governo do Malawi está interessado no potencial da fenda para quantidades comerciais de petróleo e gás natural.

"A presença de sistemas de hidrocarbonetos em funcionamento nas bacias do lago Rift - aqueles com alguns milhões de anos de idade - estimulou um amplo interesse de exploração no Grande Vale do Rift, "Scholz diz." As descobertas científicas emergentes do estudo da NSF são de natureza puramente acadêmica, mas os governos da região estão usando as descobertas para ajudar a identificar recursos energéticos para algumas das pessoas mais pobres do mundo. "

Muitos pesquisadores consideram o EAR — e, por extensão, Lago Malawi - um dos exemplos mais bem expressos de um continente em estágios iniciais de desmembramento. "A África Oriental sempre foi um viveiro de evolução, "Scholz conclui." A tectônica de placas e a variabilidade climática não apenas transformaram sua paisagem, mas também ditou o desenvolvimento e a dispersão de nossos ancestrais da África para o resto do mundo. Estamos testemunhando a evolução, em todos os aspectos da palavra. "