L'Africa orientale si sta letteralmente spezzando
L'Africa orientale si sta frammentando in modo visibile a occhio nudo. I ricercatori hanno appena identificato la sorgente profonda di questo processo, situata a migliaia di chilometri sotto la superficie terrestre.
Su una distanza di migliaia di chilometri si sta sviluppando un sistema di valli, vulcani e fratture che, in futuro, potrebbe dividere il continente in due parti distinte. Gli studi più recenti indicano che dietro questo fenomeno spettacolare — e al tempo stesso inquietante — si nasconde una potente corrente di materiale caldo nel mantello terrestre.
In alcune zone del Kenya e dell'Etiopia è possibile osservare con i propri occhi come il terreno si apra e come nascano nuove crepe nel suolo. I geofisici sottolineano che questa trasformazione è uno dei processi geologici più drammatici attualmente in corso sul nostro pianeta. A differenza di altri fenomeni tettonici, questa frammentazione continentale avviene abbastanza rapidamente da essere documentata dai ricercatori nel corso di poche generazioni.
Il Grande Rift dell'Africa Orientale: un sistema geologico senza pari
Il Grande Rift dell'Africa Orientale si estende per circa 3.500 chilometri, attraversando Etiopia, Kenya, Uganda e Malawi. Genera vasti abbassamenti del terreno, faglie e depressioni. Questo sistema geologico è accompagnato da un intenso vulcanismo, con eruzioni regolari che testimoniano la straordinaria attività delle viscere della Terra in questa regione.
Perché l'Africa si spezza proprio qui
Sebbene la storia geologica della Terra offra numerosi esempi di frammentazione continentale, il meccanismo alla base del Grande Rift dell'Africa Orientale è rimasto a lungo un mistero. Questa zona è diventata un territorio di riferimento per lo studio di come i continenti si dividano in parti sempre più piccole.
I geologi hanno a lungo dibattuto su cosa guidi l'espansione della crosta terrestre e l'intensificazione del vulcanismo. Erano in gioco due scenari fondamentali. Il primo ipotizzava che tutto avvenisse principalmente negli strati superficiali del mantello e della crosta, a causa di forze tettoniche che agiscono sulle placche litosferiche. Il secondo scenario attribuiva un ruolo chiave a una profonda corrente calda nel mantello, che spinge il continente dal basso, indebolisce la crosta e genera fratture.
La seconda ipotesi presuppone l'esistenza di un cosiddetto super-pennacchio del mantello — un gigantesco camino di roccia surriscaldata che si estende dalla zona di confine tra nucleo e mantello fino al di sotto dell'Africa orientale. Tuttavia, mancavano prove dirette che collegassero il vulcanismo locale a una sorgente così profonda.
Un team internazionale di scienziati ha deciso di affrontare il problema in modo non convenzionale. Invece di concentrarsi esclusivamente sulla morfologia del terreno o sulle onde sismiche, hanno analizzato la composizione chimica dei gas che fuoriescono dai campi geotermici nella parte keniana della valle del rift.
La chiave nascosta nei gas provenienti dalle viscere del pianeta
I ricercatori hanno studiato i gas caldi e i vapori che emergono in superficie attraverso fratture, fumarole e sorgenti geotermali. Con straordinaria precisione hanno misurato, tra le altre cose, gli isotopi del neon — un elemento inerte particolarmente adatto a tracciare l'origine dei materiali provenienti dalle profondità terrestri.
La composizione isotopica dei gas del Kenya rivela una sorgente comune sorprendentemente profonda, non solo per quella specifica area, ma per l'intera estesa fascia del rift. È emerso chiaramente che i gas analizzati recano la firma inequivocabile di un'origine nelle zone inferiori del mantello terrestre. La loro composizione è inoltre simile a quella dei gas già analizzati in precedenza in rocce vulcaniche provenienti dall'area del Mar Rosso a nord e dalle regioni vulcaniche del Malawi a sud.
Questa corrispondenza su distanze così enormi suggerisce qualcosa di molto preciso. L'intera zona vulcanica, dal Mar Rosso fino all'estremità meridionale del sistema del rift, potrebbe condividere un'unica profonda arteria di materiale caldo.
I geologi la descrivono come un super-pennacchio del mantello ancorato in prossimità del confine tra nucleo e mantello. Si tratta di una struttura più grande e potente rispetto ai tipici pennacchi che spiegano l'esistenza dei classici punti caldi, come le isole Hawaii o l'Islanda.
Un gigantesco motore sotto l'Africa orientale
Il super-pennacchio del mantello sotto l'Africa orientale potrebbe aver innescato — e ora sostenere — il processo di frammentazione continentale, fornendo calore e materiale dalle profondità terrestri su un'area vastissima. In precedenza, i sismografi avevano già suggerito la presenza sotto l'Africa di grandi zone anomalamente calde nel mantello. L'analisi dei gas aggiunge a questo puzzle l'elemento mancante: una firma chimica che collega l'attività vulcanica da nord a sud in un unico sistema coerente.
Perché l'origine di questi gas ci interessa tanto? Senza comprendere la sorgente profonda dell'energia, è difficile descrivere il meccanismo che governa l'intero sistema del rift. Se in gioco ci sono forze che agiscono dal confine tra nucleo e mantello, cambia radicalmente l'interpretazione dei movimenti delle placche litosferiche in questa regione.
Secondo gli autori della ricerca, i risultati mostrano che il super-pennacchio funge da motore con molteplici funzioni:
- Riscalda e indebolisce la parte inferiore della crosta continentale
- Facilita l'espansione e la fratturazione della crosta stessa
- Fornisce il magma responsabile delle numerose eruzioni vulcaniche lungo il rift
- Influenza la direzione e la velocità dei movimenti delle placche tettoniche adiacenti
- Crea campi geotermali sfruttabili per la produzione di energia
- Provoca terremoti in tutta la regione dell'Africa orientale
- Forma nuove strutture geologiche visibili in superficie
- Modifica la composizione dell'atmosfera nelle aree con fumarole attive
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista specializzata Geophysical Research Letters, dove sono stati resi disponibili all'ampia comunità di geologi e geofisici che studiano l'interno della Terra.
Cosa potrebbe accadere all'Africa tra milioni di anni
I processi tettonici si misurano in milioni di anni, quindi nel corso delle nostre vite non accadrà nulla di drammatico. Dal punto di vista geologico, tuttavia, l'Africa orientale si trova all'inizio di un percorso che potrebbe concludersi con la formazione di un nuovo oceano.
Se il processo continuerà, tra decine di milioni di anni nell'Africa orientale potrebbe formarsi un nuovo bacino oceanico simile all'attuale Mar Rosso, e in un futuro ancora più lontano un oceano vero e proprio. La parte orientale del continente potrebbe così diventare una placca continentale indipendente.
Sebbene i cambiamenti tettonici siano estremamente lenti, i loro effetti si avvertono già oggi. La regione del rift è tra le zone sismicamente e vulcanicamente più attive del pianeta. I terremoti, anche quelli di minore entità, rappresentano un pericolo concreto per le infrastrutture e le popolazioni locali. Le eruzioni vulcaniche possono distruggere i raccolti, paralizzare il trasporto aereo e costringere gli abitanti a evacuare.
D'altra parte, questa energia racchiude un potenziale straordinario. I campi geotermali attivi, come quelli del Kenya, rappresentano una fonte di energia elettrica rinnovabile e di calore. In alcuni paesi della regione, le centrali geotermali stanno diventando una componente importante del mix energetico, contribuendo a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.
Come gli scienziati leggono le viscere della Terra
La ricerca descritta è un ottimo esempio di come discipline scientifiche diverse uniscano le forze per comprendere processi che si svolgono a centinaia o addirittura migliaia di chilometri sotto i nostri piedi. I geochimici analizzano la composizione di gas e rocce, i sismologi tracciano il percorso delle onde sismiche e i geofisici costruiscono modelli tridimensionali del mantello e della crosta.
Gli isotopi del neon o dell'elio funzionano come veri e propri marcatori colorati, capaci di rivelare da quale profondità e da quale serbatoio proviene il materiale che raggiunge il magma. Quando questo segnale si ripete in numerosi luoghi distanti migliaia di chilometri l'uno dall'altro, indica la presenza di un'unica e vasta sorgente nelle profondità del mantello.
Comprendere un tale super-pennacchio ha importanza non solo per l'Africa. Questo tipo di strutture influenza il movimento delle placche su scala planetaria e ha plasmato la distribuzione di continenti, oceani e catene montuose nel corso di miliardi di anni. Per le persone che vivono oggi, però, sono più importanti le conseguenze pratiche: dove conviene investire nell'energia geotermica e dove occorre prestare particolare attenzione al rischio di terremoti ed eruzioni.
Conoscere le profondità porta a vantaggi concreti
La conoscenza del motore profondo sotto l'Africa orientale aiuta a valutare meglio sia i rischi che le opportunità. Dimostra anche che persino un continente apparentemente stabile si comporta, su scale temporali lunghe, come una massa in lento movimento, in continua trasformazione e ridistribuzione.
I ricercatori di università negli Stati Uniti, nel Regno Unito e in Kenya continuano a monitorare i campi geotermali e l'attività sismica. I loro dati aiutano i governi dei paesi dell'Africa orientale a pianificare la costruzione di infrastrutture più sicure e a sfruttare al contempo il potenziale energetico della regione. Non si tratta di geologia puramente teorica: sono conoscenze pratiche che possono salvare vite umane e migliorare l'economia di interi stati.
