Исследовательская группа из Университета Саутгемптона совместно с другими учеными представила доказательства существования под Афаром горячего восходящего потока мантии (плюма). Этот плюм расположен в редкой точке пересечения трех тектонических разломов: Главного Эфиопского, Красноморского и Аденского.

Команда обнаружила ритмичные всплески расплавленной мантийной породы, поднимающейся из глубин Афарского бассейна. Это подтверждает теорию о том, что плюм способствует расширению земной коры и что тектонические плиты оказывают сильное влияние на сам плюм. Тектонические плиты в рифтовых зонах, подобных Афару, расходятся, растягиваясь и истончаясь на протяжении миллионов лет, пока не разрываются.

"Мы обнаружили, что мантия под Афаром неоднородна и не является стационарной – она пульсирует, и эти пульсации имеют характерные химические признаки, – сказала ведущий автор исследования Эмма Уоттс, ранее работавшая в Саутгемптонском университете, а ныне – в Университете Суонси. – Эти восходящие пульсации частично расплавленной мантии направляются рифтовыми плитами наверху. Это важно для понимания взаимодействия между недрами Земли и ее поверхностью".

Исследователи собрали более 130 образцов вулканических пород в Афарском и Большом Эфиопском рифтовых разломах и сопоставили данные с существующей информацией и передовым статистическим моделированием. Они выявили под Афарским рифтовым разломом единый асимметричный плюм с четкими повторяющимися химическими полосами, которые команда назвала "геологическими штрихкодами".

Соавтор исследования Том Гернон, профессор наук о Земле в Саутгемптонском университете, пояснил, что "химическая полосатость указывает на то, что шлейф пульсирует, как сердце". "Эти импульсы, по-видимому, ведут себя по-разному в зависимости от толщины плиты и скорости ее расхождения, – добавил он. – В более быстро расходящихся рифтах, таких как Красное море, импульсы распространяются более эффективно и регулярно, как пульс по узкой артерии".

Хотя формирование нового океана – крайне медленный процесс, мантийный плюм реагирует на тектоническую плиту над ним. "Это имеет большое значение для того, как мы интерпретируем поверхностный вулканизм, сейсмическую активность и процесс распада континентов, – пояснил другой соавтор исследования Дэвид Кейр, доцент кафедры наук о Земле в Саутгемптонском и Флорентийском университетах. – Исследование показывает, что глубинные мантийные потоки могут проходить под основанием тектонических плит и способствовать сосредоточению вулканической активности в местах, где тектоническая плита тоньше всего".

Эмма Уоттс выразила надежду, что исследование вдохновит на дальнейшие междисциплинарные работы. "Мы надеемся, что это исследование вдохновит других использовать междисциплинарные подходы, сочетающие геохимию, геофизику и математическое моделирование, для дальнейшего изучения вулканизма и мантии не только в Афарской котловине, но и по всему миру... Я надеюсь, что общественность увидит, что для дальнейшего изучения систем Земли необходимо сочетать несколько подходов – как в пазле, где нужно собрать все кусочки, чтобы увидеть полную картину", – заключила она.