Một châu lục đang tách đôi, Trái Đất sắp có đại dương mới?

Các nhà địa chất học cho biết lục địa châu Phi có thể tách rời sớm hơn so với những dự đoán trước đây, khi một đới tách giãn đang hoạt động đã đạt tới “ngưỡng tới hạn” và tiến gần thời điểm đứt gãy, mở ra khả năng hình thành một đại dương mới.

Dù vậy, khái niệm “sớm” trong trường hợp này chỉ mang tính tương đối, bởi quá trình vẫn cần thêm vài triệu năm để hoàn tất, song trên thang thời gian địa chất, đó chỉ là khoảng thời gian rất ngắn.

Theo ông Christian Rowan, nhà khoa học địa chất tại Columbia University, quá trình tách giãn tại khu vực nghiên cứu đã tiến xa hơn so với nhận định trước đây, đồng thời lớp vỏ Trái Đất cũng mỏng hơn đáng kể. Điều này cho thấy khu vực Đông Phi đang bước vào giai đoạn tách giãn sâu hơn so với các đánh giá trước đó.

Phát hiện mới không chỉ có ý nghĩa về mặt địa chất mà còn gợi mở thêm góc nhìn đối với lịch sử tiến hóa của loài người. Đới tách giãn Turkana tại Kenya, nơi ghi nhận nhiều hóa thạch người cổ, từ lâu được xem là khu vực quan trọng đối với tiến trình tiến hóa.

Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy khu vực này không nhất thiết giữ vai trò nổi bật hơn các khu vực khác tại châu Phi, thay vào đó, chính các điều kiện địa chất đặc thù đã tạo môi trường thuận lợi cho việc hình thành và bảo tồn hóa thạch.

Dù cấu trúc các lục địa hiện nay có vẻ ổn định, thực tế chúng luôn dịch chuyển, dù với tốc độ rất chậm. Cách đây hơn 200 triệu năm, toàn bộ các lục địa từng hợp nhất thành một siêu lục địa và trong tương lai xa, nhiều khả năng sẽ tiếp tục hội tụ trở lại. Tại những nơi các mảng kiến tạo va chạm, các dãy núi được hình thành, trong khi ở các khu vực tách giãn, đại dương mới có thể xuất hiện. Hệ thống đới tách giãn Đông Phi là một ví dụ điển hình cho quá trình này, khi mảng châu Phi đang tách thành hai phần: mảng Nubia ở phía tây và mảng Somali ở phía đông.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học tập trung vào đới tách giãn Turkana, kéo dài hàng trăm km qua Kenya và Ethiopia, bằng cách phân tích dữ liệu địa chấn để xác định độ dày lớp vỏ. Kết quả cho thấy lớp vỏ tại trung tâm khu vực này chỉ dày khoảng 13 km, mỏng hơn nhiều so với mức hơn 35 km ở rìa. Khi độ dày lớp vỏ giảm xuống dưới khoảng 15 km, khu vực sẽ bước vào giai đoạn “thắt cổ chai” (necking) – một bước chuyển quan trọng trước khi lục địa tách rời hoàn toàn. Theo ông Rowan, lớp vỏ càng mỏng thì càng yếu, qua đó thúc đẩy quá trình tách giãn tiếp tục diễn ra.

Các nhà khoa học nhận định trong vài triệu năm tới, khu vực này sẽ hoàn tất giai đoạn hiện tại và chuyển sang giai đoạn “đại dương hóa”. Khi đó, lớp vỏ bị kéo giãn đến mức magma từ bên dưới trào lên, tích tụ và nguội đi để hình thành đáy đại dương mới, đồng thời nước từ Ấn Độ Dương sẽ dần tràn vào. Quá trình này đã bắt đầu xuất hiện tại vùng trũng Afar ở đông bắc châu Phi, gần Biển Đỏ.

Nhóm nghiên cứu ước tính đới tách giãn Turkana đã bước vào giai đoạn “necking” từ khoảng 4 triệu năm trước, sau một thời kỳ hoạt động núi lửa kéo dài. Đáng chú ý, mốc thời gian này trùng với niên đại của những hóa thạch người cổ sớm nhất và các bằng chứng khảo cổ học trong khu vực. Các nhà khoa học cho rằng đây không phải là sự trùng hợp ngẫu nhiên, bởi khi quá trình “necking” bắt đầu, trầm tích tích tụ nhanh hơn, tạo điều kiện thuận lợi để lưu giữ dấu vết sinh học của các loài sinh sống tại thời điểm đó.

Sự tương đồng về thời gian giữa biến đổi kiến tạo và sự hình thành các lớp trầm tích dày chứa hóa thạch liên tục cho thấy giai đoạn “necking” đã tạo ra những điều kiện quan trọng cho việc bảo tồn hóa thạch. Từ đó, nhóm nghiên cứu đề xuất rằng các biến đổi kiến tạo này đóng vai trò nền tảng trong việc hình thành kho tư liệu cổ nhân học đặc biệt tại khu vực Turkana.