p Professor de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade do Novo México (UNM), Dr. Tobias Fischer e pesquisador da Syracuse University (agora professor da University of Auckland), O Dr. James Muirhead liderou uma equipe internacional de pesquisadores interdisciplinares para investigar o papel do carbono na divisão dos continentes. p Este trabalho, muito do que foi financiado por doações da National Science Foundation, é a culminação dos esforços de pesquisa que começaram com ex-alunos da UNM e de outros Estados Unidos, Francês, Universidades da Tanzânia e do Quênia.

p A colaboração, que também incluiu cientistas da New Mexico Tech, a Universidade de Oregon, Universidade de Dar Es Salaam, Universidade Nacional de Seul, Universidade de Tóquio, Universidade de Alberta, Universidade Macquarie, Goethe University e Université de Montpellier II, levou a novos insights sobre o armazenamento e transferência dinâmica de carbono abaixo da crosta continental espessa e muito antiga, atualmente publicados na revista Natureza intitulado, O manto cratônico deslocado concentra o carbono profundo durante o rifting continental.

p Foi reconhecido pela primeira vez por um ex-aluno da UNM, agora professor assistente na Universidade Nacional de Seul, Dr. Hyunwoo Lee, que a fenda da África Oriental e as fendas continentais em geral são fontes significativas de carbono desgaseificado do manto da Terra para a atmosfera. Embora o trabalho posterior de outros grupos tenha mostrado que o CO ₂ as emissões do Rift da África Oriental são variáveis ​​ao longo de seus 3, Extensão de 000 km, a questão permaneceu "de onde vem todo esse carbono e como ele é liberado de forma tão eficiente?"

p Trabalho subsequente de Fischer e professor colaborador Stephen Foley da Macquarie University, Austrália, propôs um modelo no qual o CO de desgaseificação ₂ é, em última análise, proveniente do carbono que se acumulou ao longo de bilhões de anos na base da espessa e velha litosfera cratônica localizada no centro e na borda da fenda da África Oriental.

p "O modelo sugere que esse carbono acumulado se origina da subdução das placas oceânicas e das plumas profundas do manto, "disse Fischer." Esses processos poderiam entregar carbono suficiente ao fundo de uma litosfera continental muito espessa e com bilhões de anos de idade para explicar o alto CO ₂ fluxos observados na parte ativamente deformada da fenda. "

p Contudo, o modelo proposto por Fischer e Foley não conseguiu explicar como este CO profundo ₂ conseguiu vazar da parte que se estendia ativamente da fenda, que é exatamente onde o trabalho atual conecta os pontos.

p Muirhead e Fischer juntamente com o aluno de mestrado Amani Laizer da Universidade de Dar Es Salaam na Tanzânia e doutorado em geofísica. a estudante Sarah Jaye Oliva, da Tulane University, retornou à Tanzânia em 2018 e coletou dados e amostras em locais onde o rifting ativo,

p ou seja, onde as placas se separam, cruze o velho cráton espesso que fica acima de uma pluma de manto. Amostras de gás foram coletadas em fontes termais nesta região que nunca foram amostradas antes.

p As análises dessas amostras no contexto de dados já existentes do trabalho anterior mostraram uma diferença marcante na composição química dos gases que são liberados da fenda ativa e do cráton. Os gases do cráton são inteiramente crustais, sem sinais de quaisquer gases do manto, incluindo CO ₂ . O nitrogênio e o hélio crustal dominam esses gases do cráton. Os gases de rifte, por outro lado, são recheados com manto de CO ₂ e têm uma assinatura de isótopo de hélio de manto forte. CO manto medido ₂ os fluxos são próximos de zero no craton, mas surgem na fenda adjacente que se estende ativamente.

p "Bem na fronteira entre o cráton e a fenda deformante está o único vulcão carbonatito em erupção do mundo, Oldoinyo Lengai, "disse Fischer." Este vulcão entra em erupção lavas que são tão líquidas que se movem como óleo de motor. A razão para isso é que eles são desprovidos da sílica que compõe a maioria das rochas ígneas, mas contêm cerca de 30 por cento de carbono, uma quantidade incrivelmente alta que dá à rocha o nome de carbonatito. Olhando para trás no tempo geológico, Acontece que existem muitos vulcões de carbonatito bem na borda do cráton da Tanzânia, mas eles simplesmente não estão ativos no momento. "

p Esta distribuição de carbonatitos levou a equipe a propor um mecanismo que provoca a migração lateral da litosfera cratônica profunda onde está localizado todo o carbono sólido armazenado, no manto nas bordas do cráton.

p Os dados geofísicos adquiridos e analisados ​​pela Universidade de Tulane e pela Université de Montpellier II representam um passo acentuado na espessura da placa na borda do cráton. Os geofísicos liderados pela Professora Cindy Ebinger, Drs. Sarah Oliva and Professor Christel Tiberi proposed that this step enhances formation of melt and explains the concentration of magma that carries the excess CO ₂ , as well as the spatial distribution of sometimes damaging earthquakes that open cracks for the CO ₂ to rise to the surface. This would explain the striking difference in CO ₂ release and source as documented by the surface measurements.

p This conceptual model also fits into quantitative physical models developed by Dr. Jolante van Wjik, professor at New Mexico Tech and Dr. Claire Currie, professor at University of Alberta, which shows that unusually thick and low density mantle rocks beneath a craton will be swept laterally by mantle flow, moving toward the thinner plate beneath the continental rift.

p This material transfer may enhance melt production. Portanto, the research team concluded, lateral migration of deep cratonic lithosphere soaked with ancient accumulated carbon is ultimately responsible for carbonatite volcanism and the on-going continental break-up in this region of East Africa.