Co wprawia w ruch kontynenty

Skorupa ziemska składa się z ogromnych płyt tektonicznych unoszących się na półpłynnej astenosferze niczym kra na wodzie. Te fragmenty litosfery nieustannie się przemieszczają, choć ich ruch jest bardzo powolny i mierzy się w kilku centymetrach rocznie. Czasem zderzają się ze sobą, wypiętrzając góry, innym razem jedna płyta zanurza się pod drugą, tworząc głębokie rowy oceaniczne. Gdy natomiast oddalają się od siebie, powstaje nowa skorupa oceaniczna.

Rozpad kontynentu to jeden z najbardziej widowiskowych przejawów tej nieustannej aktywności planety. Miejscem, gdzie można obserwować go niemal „na żywo”, jest Wielki Rów Wschodnioafrykański – rozległa struktura rozciągająca się na kilka tysięcy kilometrów od Etiopii po Mozambik. W tej strefie Afryka powoli, lecz nieuchronnie, rozdziera się na dwie części: płytę somalijską i nubijską. Wzdłuż pęknięcia powstają doliny ryftowe i wulkany, a także głębokie jeziora, jak Tanganika, Malawi czy Turkana.

Przez długi czas uważano, że ryftowanie to proces wyłącznie tektoniczny, napędzany przez ruchy konwekcyjne w płaszczu Ziemi. Coraz więcej dowodów wskazuje jednak, że również zjawiska zachodzące na powierzchni mogą wpływać na aktywność uskoków i przemieszczanie się uplastycznionej materii skalnej w głębi planety. Rów ryftowy jest elastyczną strukturą wrażliwą na wszelkie zmiany obciążenia. Kiedy zmienia się ilość wody w jeziorach czy tempo gromadzenia osadów, zmienia się również rozkład sił w skorupie ziemskiej. Wystarczy więc wahanie ciężaru, by skały pękały, a z głębi zaczęła wznosić się gorąca materia płaszcza.

Ziemia oddycha

W 2025 r. dwa niezależne zespoły naukowców z Syracuse University i University Of Auckland przyjrzały się temu zjawisku w jednym z najbardziej niezwykłych miejsc – Jeziorze Turkana, największym stałym pustynnym akwenie świata. Właśnie tam, w północnej Kenii, przebiega fragment aktywnego ryftu, który geolodzy określają mianem „kolebki ludzkości”, ponieważ w jego osadach zachowały się jedne z najstarszych skamieniałości naszych przodków.

Zespół kierowany przez Jamesa Muirheada i Christophera A. Scholza przeanalizował 27 uskoków pod dnem jeziora, badając ich aktywność w ciągu ostatnich 10 tys. lat. Porównano dwa okresy: Afrykański Okres Wilgotny (9600–5300 lat temu), gdy akwen był głębszy i bardziej rozległy, oraz późniejszy, suchszy, kiedy poziom wody obniżył się o ponad sto metrów. Okazało się, że w suchszym klimacie uskoki przemieszczały się średnio o 0,17 mm rocznie szybciej niż w wilgotnym.

Symulacje komputerowe wykazały, że decydujące były tu dwa powiązane zjawiska: zmniejszony nacisk na skorupę w wyniku spadku poziomu wód jeziora oraz zwiększone topienie skał w płaszczu, które doprowadziło do intensywniejszego dopływu roztopionej materii do komór wulkanicznych i podniosło ciśnienie w osi ryftu. Gdy jezioro się cofało, Ziemia dosłownie „oddychała”, a pęknięcie kontynentu rozszerzało się szybciej. Zjawisko to badacze nazwali klimato-tektoniczną reakcją łańcuchową. Choć proces zachodzi w skali tysięcy lat, jego skutki widać w krajobrazie w postaci młodych wulkanów i zintensyfikowanego rozciągania litosfery. Podobne mechanizmy obserwuje się także w innych regionach świata, m.in. na Islandii i w zachodnich Stanach Zjednoczonych, gdzie topnienie lodowców po epoce lodowej również wpływało na ciśnienie w skorupie i aktywność tektoniczną.

Homo się uelastycznia

Region Wielkiego Rowu Wschodnioafrykańskiego, przez miliony lat był areną potężnych zjawisk geologicznych: pękania kontynentu, erupcji i wstrząsów sejsmicznych. To właśnie one ukształtowały mozaikę gór, jezior i dolin, która – jak coraz częściej wskazują badania – mogła spełnić kluczową funkcję w ewolucji człowieka. Wraz z postępującym rozwarciem Afryki, zmieniał się bieg rzek i układ ekosystemów. Doliny ryftowe okresowo wypełniały się wodą, tworząc pełne życia jeziora, które w czasie suszy zamieniały się w trawiaste równiny. Takie cykliczne przemiany wymuszały na wczesnych homininach niezwykłą elastyczność. Musiały one przystosowywać się do nowych warunków, przemieszczać się między oazami i sawannami, poszukiwać nowych źródeł pożywienia i wody. Zmienność klimatu i krajobrazu tworzyła presję selekcyjną, która sprzyjała jednostkom bardziej pomysłowym, zdolnym do planowania i współpracy. Właśnie w tym dynamicznym środowisku, w rejonie Jeziora Turkana, mogły się dokonać kluczowe etapy rozwoju rodzaju Homo – powiększenie mózgu, opanowanie ognia, wytwarzanie narzędzi i rozwój zachowań społecznych.

Nasza planeta to system naczyń połączonych, w którym atmosfera, hydrosfera i litosfera oddziałują na siebie bez przerwy. Klimat nie jest więc jedynie „pogodą w długiej skali czasowej” – to potężna siła, zdolna wprawić w ruch całe kontynenty. Wnioski z tego typu badań mają znaczenie wykraczające daleko poza przeszłość geologiczną. Jeśli zmiany klimatu wpływają na poziom wód, erozję i sedymentację, mogą też w dłuższej perspektywie zwiększać ryzyko erupcji i trzęsień ziemi w strefach ryftowych. Jak podkreśla James Muirhead, oceniając zagrożenia tektoniczne, trzeba uwzględniać nie tylko geologię, ale i klimat.