O Vale do Rift de Turkana, na África Oriental, é conhecido pelo seu rico registo fóssil dos primeiros humanos e pela intensa actividade vulcânica impulsionada pela mudança de placas tectónicas. Agora, os cientistas relatam que a crosta da região é muito mais fina do que se pensava anteriormente, sugerindo a dissolução do continente a longo prazo e fornecendo uma nova explicação para a razão pela qual tantos restos humanos antigos estão ali preservados.
Os resultados da pesquisa foram publicados em comunicações da natureza.
Enorme vale de fenda formado pelo movimento de placas tectônicas
O Rift de Turkana estende-se por aproximadamente 500 quilómetros através do Quénia e da Etiópia e faz parte do maior Sistema de Rift da África Oriental. Este enorme sistema estende-se desde a Depressão de Afar, no nordeste da Etiópia, até Moçambique e separa a placa africana das placas árabe e somali. Na região de Turkana, as placas africana e somali movem-se lentamente, cerca de 4,7 milímetros por ano.
Quando essa separação ocorre, um processo chamado rifting estica a crosta lateralmente. Essa tensão faz com que a superfície se dobre e rache, permitindo que o magma nas profundezas da Terra suba.
Nem todas as divisões resultam na ruptura completa de um continente. Neste caso, porém, a Fenda de Turkana parece estar no caminho.
Cientistas descobrem que a crosta terrestre é extraordinariamente fina
“Descobrimos que esta região é mais fendida e tem uma crosta mais fina do que se imaginava”, disse Christian Rowan, estudante de doutoramento e principal autor do estudo. estudante do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, parte do Instituto Climatológico de Columbia. “A África Oriental está mais adiantada no processo de ruptura do que se pensava anteriormente.”
Para chegar a esta conclusão, Ron e colegas analisaram um raro conjunto de dados sísmicos de alta qualidade recolhidos por parceiros da indústria em colaboração com o Turkana Basin Institute, fundado pelo falecido paleoantropólogo Richard Leakey. Ao examinar como as ondas sonoras viajam através das camadas subterrâneas e combinando estes resultados com outros métodos de imagem, a equipa mapeou a estrutura dos sedimentos e determinou a profundidade da crosta abaixo da fenda.
Ao longo do centro da fenda, a crosta tem apenas cerca de 13 quilómetros de espessura. Um pouco mais longe, mais de 35 quilômetros. Essa enorme diferença mostra um processo chamado “necking”.
“Necking” marca um estágio tectônico crítico
O termo descreve como a crosta se estica e fica mais fina no meio, semelhante ao estreito “gargalo” que se forma quando um pedaço de caramelo de água salgada é separado. À medida que a crosta fica mais fina, ela também se torna mais frágil, facilitando a continuação do rifteamento.
“Quanto mais fina a crosta, mais frágil ela é, o que ajuda a promover a continuidade do rifteamento”, disse Rowan. Eventualmente, a crosta irá quebrar completamente.
“Alcançamos um limiar crítico para a ruptura da crosta”, disse Anne Besser, geofísica de Lamont e coautora do estudo. “Achamos que é por isso que a crosta se separa mais facilmente”.
Mesmo assim, estas mudanças desenrolaram-se ao longo de longas escalas de tempo. A Fenda de Turkana começou a abrir há cerca de 45 milhões de anos, e os investigadores estimam que o estreitamento começou após uma enorme erupção vulcânica há cerca de 4 milhões de anos. Pode levar milhões de anos até que a próxima fase, a oceanização, comece. Durante esta fase, o magma subirá pelas fendas, formando um novo fundo do mar, e a água do Oceano Índico poderá eventualmente inundar para norte.
Evidência de falha precoce no rift
A equipe também encontrou sinais de um evento inicial de ruptura que não causou a ruptura completa do continente. Em vez disso, tornou a crosta mais fina e frágil, preparando o terreno para a atual fase de atividade.
“Isso desafia algumas ideias tradicionais sobre como os continentes foram divididos”, disse Rowan.
Como a fenda de Turkana é a primeira fenda continental ativa conhecida por estar se estreitando, ela oferece aos cientistas uma rara oportunidade de estudar este estágio crítico da evolução tectônica.
“Essencialmente, temos agora um lugar na primeira fila para uma fase crítica de fenda que essencialmente molda todas as margens da fenda em todo o mundo”, disse o co-autor Folarin Kolawole, colega de Lamont. Estes processos estão intimamente ligados a outros sistemas terrestres, ajudando os investigadores a reconstruir a paisagem, a vegetação e os padrões climáticos do passado. “Poderemos então usar este conhecimento para compreender o que acontecerá no futuro, mesmo em escalas de tempo mais curtas”, disse Bessel.
Repensando o registro fóssil da evolução humana
As descobertas também lançaram uma nova luz sobre o notável registo fóssil da região. O Vale do Rift de Turkana produziu mais de 1.200 fósseis de hominídeos nos últimos 4 milhões de anos, representando cerca de um terço de todos esses fósseis em África. Muitos cientistas há muito consideram esta região um centro chave para a evolução humana.
Rowan e colegas propuseram outra possibilidade.
Cerca de 4 milhões de anos atrás, após atividade vulcânica generalizada, o início do estreitamento fez com que a terra no vale do Rift afundasse. Esta subsidência criou condições para a rápida acumulação de sedimentos de granulação fina, condições ideais para a preservação de fósseis.
“As condições são adequadas para preservar um registro fóssil contínuo”, disse Rowan.
Isto significa que a Fenda de Turkana pode não ser particularmente importante como local onde os nossos antepassados evoluíram, mas sim como um local onde a geologia tornou mais fácil registar a sua história.
A ideia continua sendo uma hipótese, mas abre novos caminhos para pesquisas. “Mas outros investigadores podem agora usar os nossos resultados para explorar estas ideias”, disse Rowan. “Além disso, nossos resultados podem ser inseridos em modelos tectônicos combinados com o clima para explorar verdadeiramente como as mudanças na tectônica e no clima impactaram nossa evolução.”
A equipe de pesquisa também incluiu Paul Betka, da Western Washington University, e John Rowan, da Universidade de Cambridge.
