ניתוח גזים ממעיינות חמים בבקע קפואה מצביע על חדירת גזים שמקורם במעטפת כדור הארץ. החוקרים מעריכים כי ייתכן שמדובר בשלב מוקדם של בקע יבשתי בדרום אפריקה.
מתחת לפני הקרקע בזמביה עשוי להתפתח תהליך גיאולוגי עמוק, שעשוי לשנות בעתיד הרחוק את פני יבשת אפריקה. מחקר חדש, שהתפרסם בכתב העת Frontiers in Earth Science , מצא סימנים לכך שבאזור בקע קפואה (Kafue Rift) קיימת פעילות טקטונית פעילה. החוקרים זיהו במעיינות חמים באזור חתימה חריגה של איזוטופי הליום, שמקורה ככל הנראה במעטפת כדור הארץ . (Frontiers)
המשמעות האפשרית של הממצא היא כי מתחת לדרום אפריקה מתפתח שלב מוקדם של בקע יבשתי. בקע כזה הוא אזור שבו קרום כדור הארץ נמתח, נחלש ושוקע בהדרגה. במקרים מסוימים, תהליך כזה יכול להיפסק לאחר זמן מה. במקרים אחרים, לאורך מיליוני שנים, הוא עשוי להתפתח לגבול בין לוחות טקטוניים, ואף לתרום בעתיד הרחוק לפתיחת אוקיינוס חדש.
המחקר אינו טוען שאפריקה עומדת להתפצל בקרוב. מדובר בתהליכים איטיים מאוד בקנה מידה אנושי. עם זאת, עצם הזיהוי של נוזלים וגזים שמקורם במעטפת, העולים לפני השטח דרך סדקים עמוקים, מספק לחוקרים רמז חשוב לכך שהמערכת הגיאולוגית באזור אינה רדומה.
חתימת הליום מן המעטפת
החוקרים בדקו גזים שנפלטו משמונה מעיינות ובארות גיאותרמיות בזמביה. שש מהדגימות נאספו בתוך אזור הבקע החשוד, ושתיים נוספות מחוצה לו. במעבדה נבדקו האיזוטופים של הגזים, כלומר גרסאות שונות של אותו יסוד, שהיחסים ביניהן יכולים להצביע על מקור הגז.
במקרה זה, המפתח היה הליום. היחס בין איזוטופי הליום שמקורם באטמוספרה, בקרום כדור הארץ ובמעטפת אינו זהה. הדגימות מאזור בקע קפואה הראו יחס איזוטופי שאינו מתאים לאוויר רגיל וגם אינו מוסבר היטב על-ידי מקור קרומי בלבד. לפי החוקרים, הדבר מצביע על תרומה משמעותית של הליום שמקורו במעטפת, כלומר בעומק של עשרות עד מאות קילומטרים מתחת לפני השטח .
פרופ' מייק דיילי מאוניברסיטת אוקספורד, ממחברי המחקר, אמר כי חתימות ההליום במעיינות החמים לאורך בקע קפואה מצביעות על קשר ישיר עם מעטפת כדור הארץ. לדבריו, קשר כזה מעיד כי גבול ההעתק של בקע קפואה פעיל, וכי גם אזור הבקע הדרום־מערבי של אפריקה עשוי להיות פעיל.
החוקרים השוו את הממצאים גם למערכת הבקע המזרח־אפריקנית, אזור מוכר ובוגר יותר מבחינה גיאולוגית. לדבריהם, יחסי איזוטופי ההליום בבקע קפואה דומים לאלה שנמצאו במערכת הבקע המזרח־אפריקנית, בעוד שמעיינות מחוץ לאזור הבקע לא הציגו את אותה חתימה.
בקע נסתר באורך אלפי קילומטרים
בקע קפואה הוא חלק ממערכת בקעים רחבה יותר, שאורכה כ־2,500 קילומטרים, ומשתרעת מטנזניה ועד נמיביה. לפי החוקרים, ייתכן שיש לה קשר גיאולוגי רחב יותר למבנים טקטוניים באוקיינוס האטלנטי. האזור משך תשומת לב בשל נוף חריג, פעילות גיאותרמית וריבוי מעיינות חמים, מאפיינים שיכולים להעיד על מערכת בקעים צעירה.
אם המסקנות יאושרו במחקרים נוספים, ייתכן שיהיו להן גם השלכות כלכליות. מערכות בקע צעירות עשויות להיות קשורות למשאבי אנרגיה גיאותרמית, וכן למאגרים תת־קרקעיים של הליום ומימן. שני הגזים חשובים לתעשיות מודרניות: הליום משמש בין היתר במכשור מדעי, ברפואה ובתעשיית השבבים, ומימן נחשב למשאב אפשרי במערכות אנרגיה עתידיות.
עם זאת, החוקרים נזהרים מהסקת מסקנות מרחיקות לכת. דיילי ציין כי המחקר מבוסס על ניתוחי הליום מאזור אחד בלבד בתוך מערכת שאורכה אלפי קילומטרים. לדבריו, כבר מתבצעים מחקרי המשך נרחבים יותר, שאמורים לבדוק אם החתימה שנמצאה בזמביה מייצגת תופעה מקומית בלבד או חלק ממערכת פעילה רחבה יותר. (Frontiers)
המחקר מצטרף להבנה רחבה יותר שלפיה יבשות אינן מבנים קבועים. הן נוצרות, נקרעות, מתאחות ומשנות צורה לאורך מיליוני שנים. אם דרום אפריקה אכן נמצאת בראשיתו של תהליך בקיעה חדש, מדובר בשלב מוקדם מאוד במסע גיאולוגי ארוך במיוחד. עבור המדענים, דווקא הסימנים העדינים האלה חשובים: הם מאפשרים להבין כיצד מתחיל תהליך שבשלבים מאוחרים יותר יכול לעצב מחדש יבשות שלמות.
שאלות ותשובות קצרות:
האם אפריקה עומדת להתפצל בקרוב?
לא. מדובר בתהליך גיאולוגי איטי מאוד, שאם יימשך, יתפתח לאורך מיליוני שנים.
מה מצאו החוקרים בזמביה?
הם מצאו במעיינות חמים חתימה חריגה של איזוטופי הליום, שמצביעה על מקור עמוק במעטפת כדור הארץ.
למה הליום חשוב במחקר כזה?
יחסי איזוטופי הליום יכולים לשמש כסמן למקור הגז. כאשר הם דומים לחתימות מן המעטפת, הדבר עשוי להעיד על סדקים עמוקים בקרום.
מה המשמעות הכלכלית האפשרית?
אזורים כאלה עשויים להיות קשורים למשאבי אנרגיה גיאותרמית, הליום ומימן, אך יש צורך במחקרים נוספים לפני הערכת הפוטנציאל הכלכלי.
קישורים פנימיים מוצעים:
טקטוניקת הלוחות, רעידות אדמה, גיאולוגיה של אפריקה, אנרגיה גיאותרמית, מעטפת כדור הארץ
עוד בנושא באתר הידען:
