Onder Zambia wijzen gasmetingen in thermale bronnen op een actieve scheur in de aardkorst. Onderzoeker Rūta Karolytė van de Universiteit van Oxford ziet daarin aanwijzingen dat het gebied op lange termijn een nieuwe plaatgrens kan worden.
Onderzoekers beschrijven in Frontiers in Earth Science een breuksysteem dat deel uitmaakt van een zone van zo’n 2.500 kilometer, van Tanzania tot Namibië. Zulke scheuren in de aardkorst kunnen het landschap op termijn ingrijpend veranderen, met valleien, meren of vulkanische activiteit als mogelijke gevolgen. Beweging diep in de ondergrond kan ook invloed hebben op natuurlijke hulpbronnen. Rūta Karolytė en haar collega’s proberen nu beter te begrijpen hoe ver dit proces in het onderzochte gebied gevorderd is.
Onder het landschap zat al een spoor
De aanleiding lag bij het landschap zelf. Geologen zagen rond Kafue hoogteverschillen die passen bij een aardkorst die langzaam uit elkaar wordt getrokken, naast opvallend sterke geothermische afwijkingen en warme bronnen.
Zo’n scheur noemen geologen een rift. Daarbij zakt een strook land vaak wat weg, terwijl de randen ervan juist elastisch omhoogveren. Het proces gaat meestal zo traag dat je er bovengronds niets van merkt.
Rūta Karolytė en haar collega’s wilden daarom weten of de vermoedelijke breuk ook echt doorliep tot diep in de aarde. Alleen de vorm van het landschap is daarvoor niet genoeg.
Helium uit de diepte maakt het verschil
Uitzicht op een African rift valley met schaarse vegetatie, heuvels en een vlakte, illustrerend het geologische landschap waar tektonische breukzones zich vormen. Beeld: Frontiers.
Het team bezocht acht geothermische bronnen en putten. Zes daarvan lagen in de vermoedelijke breukzone, twee erbuiten. Uit het borrelende water namen de onderzoekers gasmonsters mee voor isotopenonderzoek in het laboratorium.
Isotopen zijn atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen. De verhouding tussen heliumisotopen werkt hier als een soort vingerafdruk: die kan verraden of gas uit de aardkorst komt, of uit de veel diepere aardmantel.
De bronnen binnen de breukzone hadden een heliumverhouding die sterk leek op metingen uit het bekende Oost-Afrikaanse riftsysteem. De twee bronnen buiten de zone lieten die overeenkomst niet zien.
“Een rift kan uitgroeien tot een plaatgrens, maar meestal stopt de activiteit voordat de lithosfeer echt breekt.”
Rūta Karolytė, geoloog aan de Universiteit van Oxford
De aardmantel ligt hier dichterbij dan je denkt
De heliumsignatuur wijst erop dat vloeistoffen vanuit de mantel de oppervlakte bereiken via de breuk. Onder dit deel van Afrika ligt die mantel naar schatting op 40 tot 160 km diepte. De verbinding vertelt de onderzoekers dat de breuk nog actief is.
Er ontstaat hierdoor niet binnenkort een nieuw continent. Tektonische platen schuiven doorgaans slechts enkele centimeters per jaar, en veel rifts doven uit voordat ze een blijvende grens tussen twee platen vormen.
Toch kan een actieve rift op geologische schaal flinke gevolgen hebben. Als de aardkorst verder uitrekt, kunnen dalen verdiepen, meren ontstaan en kan magma makkelijker omhoogkomen. In sommige riftgebieden leidt dat uiteindelijk tot vulkanisme.
- De onderzochte gasmonsters bevatten helium dat past bij een herkomst in de aardmantel.
- De overeenkomst met Oost-Afrika ondersteunt het idee van een actieve scheur.
- Een nieuwe plaatgrens blijft een mogelijkheid, geen vaststaand eindpunt.
Ook voor Europa is dit geen ver-van-ons-bed-verhaal
Rifts zijn plekken waar warmte, vloeistoffen en gesteenten uit grote diepte samenkomen. Juist zulke processen kunnen bepalen waar mineralen en andere grondstoffen zich ophopen. Europa is voor veel kritieke grondstoffen afhankelijk van import, en kennis van zulke geologische systemen is daarom praktisch relevant.
Thermale bronnen zijn meer dan een toeristische trekpleister: gas dat daar uit het water ontsnapt, kan informatie geven over processen die zich tientallen kilometers onder onze voeten afspelen.
Voor Karolytė en haar collega’s is het huidige meetgebied nog te klein om harde uitspraken te doen over de hele breukzone. Die strekt zich over duizenden kilometers uit en kan mogelijk aansluiten op de Mid-Atlantische Rug, de lange onderzeese bergrug waar aardplaten uit elkaar bewegen.
Nu volgt de grotere meetronde
De onderzoekers willen op meer plekken gas en geologische gegevens verzamelen. Ze moeten vooral uitzoeken hoe de breuk ondergronds is opgebouwd en of de mantelsignatuur ook verder langs de zone terugkomt.
Dat vervolgonderzoek staat gepland voor eind 2026. Pas met metingen over een groter gebied kan blijken of Kafue een lokale zwakke plek is, of een vroege stap naar een nieuwe plaatgrens.
