مؤشرات جيولوجية في زامبيا تنذر بولادة صدع قاري جديد بإفريقيا

يبدو أن زامبيا قد تكون على أعتاب تشكل حد تكتوني جديد داخل القارة الإفريقية، بعدما كشفت تحليلات لغازات منبعثة من ينابيع حرارية عن إشارات صاعدة من وشاح الأرض، وهي الطبقة السميكة الواقعة بين القشرة الأرضية واللب الخارجي. ويُعرف الحد التكتوني (Plate Boundary) بأنه المنطقة الفاصلة بين الصفائح الصخرية الضخمة التي تكون الغلاف الخارجي للأرض.

وتشير الدراسة الجديدة إلى أن صدع كافوي ربما اخترق القشرة الأرضية بالفعل، في خطوة مبكرة قد تمهد، على مدى زمني جيولوجي طويل، لتغير كبير في شكل جنوب الصحراء الإفريقية.

ولا تتحدث الدراسة، المنشورة في دورية Frontier عن حدث وشيك أو كارثة قريبة، بل عملية جيولوجية بطيئة للغاية تقاس بآلاف وملايين السنين، لكنها تضع منطقة جنوب غرب إفريقيا في قلب نقاش علمي مهم، فهل يمكن أن تتشكل هناك منطقة صدع قاري جديدة، وربما حد صفائحي مستقبلي، على غرار نظام الصدع الإفريقي الشرقي الشهير؟

تتحرك القارات فوق صفائح تكتونية ضخمة، وقد تتعرض هذه الصفائح أحياناً للتمدد والضعف حتى تبدأ القشرة الأرضية في التشقق والانخفاض. وعندما يتسع هذا التشقق تدريجياً، يمكن أن يتحول إلى صدع قاري كبير، وقد يتطور في بعض الحالات إلى حد جديد بين صفائح تكتونية منفصلة.

لكن ليس كل صدع يتحول إلى محيط جديد أو حد صفائحي. فكثير من الصدوع تبدأ نشاطها ثم تتوقف قبل أن تصل إلى مرحلة الانفصال الكامل. ولهذا يحتاج العلماء إلى أدلة قوية لإثبات أن الصدع ليس مجرد بنية سطحية قديمة أو خاملة، بل نظام نشط يتصل بأعماق الأرض.

وفي حالة زامبيا، ركز الباحثون على "صدع كافوي"، وهو جزء من نطاق صدوع طويل يمتد لنحو 2500 كيلومتر من تنزانيا إلى ناميبيا، وربما يرتبط على نطاق أوسع بالمنطقة القريبة من حيد منتصف الأطلسي. وكانت تضاريس المنطقة، إلى جانب وجود ينابيع حارة وشذوذات حرارية أرضية، قد لفتت انتباه العلماء إلى احتمال وجود نشاط صدعي عميق.

وللتأكد من أن صدع كافوي لا يزال نشطاً، بحث العلماء عن دليل يُثبت أن الغازات أو السوائل الصاعدة من وشاح الأرض، وهو الطبقة الواقعة أسفل القشرة، تمكنت من الوصول إلى السطح. ولهذا لجأوا إلى تحليل النظائر، وهي نسخ مختلفة من العنصر نفسه تتباين في عدد النيوترونات داخل النواة.

وتختلف نسب بعض النظائر بين القشرة الأرضية والوشاح والغلاف الجوي، ما يمنح العلماء ما يشبه "البصمة الكيميائية" التي تساعدهم على تحديد مصدر الغاز بدقة: هل جاء من الغلاف الجوي، أم من القشرة الأرضية، أم من أعماق الوشاح؟

وزار الفريق البحثي 8 آبار وينابيع حرارية في زامبيا، 6 منها داخل منطقة الصدع المشتبه بها، واثنان خارجها للمقارنة. وجمع الباحثون عينات من الغاز المنبعث من المياه الفوارة طبيعياً، ثم حللوها في المختبر لتحديد النظائر الموجودة فيها، خصوصاً نظائر الهيليوم.

وأظهرت عينات الغاز المأخوذة من منطقة صدع كافوي نسباً من نظائر الهيليوم شبيهة بتلك المسجلة في نظام الصدع الإفريقي الشرقي، وهو نظام صدعي قديم وراسخ النشاط. أما العينات المأخوذة من الينابيع خارج منطقة الصدع فلم تظهر الإشارة نفسها.

وبحسب المؤلف المشارك للدراسة مايك دالي من جامعة أكسفورد البريطانية، فإن الينابيع الحارة على امتداد صدع كافوي تحمل بصمة نظائر هيليوم تشير إلى وجود اتصال مباشر مع وشاح الأرض، الواقع على عمق يتراوح تقريباً بين 40 و160 كيلومتراً تحت السطح. ويفسر الباحثون ذلك باعتباره دليلاً على أن حدود الصدع نشطة، وأن السوائل العميقة استطاعت الصعود عبر نقاط ضعف في القشرة.

هذه النتيجة مهمة لأن الهيليوم القادم من الوشاح لا يمكن تفسيره بسهولة بمصدر جوي أو قشري، فقد أظهرت النسب المقاسة أنها لا تتوافق مع نسب الهيليوم في الهواء، كما أن كمية النظير المرتبط بالوشاح كانت أعلى مما يمكن أن تفسره القشرة وحدها.

كما وجدت الدراسة أيضاً أن عينات صدع كافوي تحتوي على نسبة من ثاني أكسيد الكربون تتفق مع ما يعرف عن السوائل القادمة من الوشاح.

ويقول الباحثون إن الهيليوم يمثل إشارة مبكرة إلى نشاط الصدع، بينما قد يصبح ثاني أكسيد الكربون أكثر وضوحاً لاحقاً إذا تطورت مراكز بركانية في المنطقة، كما يحدث في أنظمة صدعية أكثر نضجاً.

إذا تأكد نشاط صدع كافوي على نطاق أوسع، فقد تكون جنوب غرب إفريقيا أمام مرحلة مبكرة من عملية جيولوجية كبرى، فالنطاق الذي ينتمي إليه الصدع يمتد آلاف الكيلومترات، وقد يشكل بديلاً أو إضافة إلى نظام الصدع الإفريقي الشرقي، الذي طالما اعتبر المرشح الأبرز لتقسيم شرق إفريقيا مستقبلاً.

ويرى دالي أن ملامح الوادي المتصدع العظيم في كينيا تقدم أسباباً قوية للاعتقاد بأن شرق إفريقيا قد يصبح في النهاية خطاً رئيسياً لانقسام قاري. لكن معدل التصدع هناك بطيء، كما أن وجود حيود وسط المحيطات حول إفريقيا قد يجعل عملية التمدد القاري أكثر تعقيداً.

وقد يمتلك نظام الصدع في جنوب غرب إفريقيا عوامل جيولوجية تجعله أكثر قابلية للتطور في اتجاه الانفصال، إذ تتوافق نقاط الضعف القديمة في القشرة مع اتجاهات القوى التكتونية المحيطة والملامح الجيومورفولوجية للقارة. وبعبارة أبسط، قد تكون القشرة في هذه المنطقة مهيأة بطريقة تجعل كسرها أسهل نسبياً من مناطق أخرى.

لكن هذا لا يعني أن إفريقيا ستنقسم قريباً. فحتى لو كان الصدع نشطاً، فإن تشكل حد صفائحي جديد عملية بطيئة للغاية، وقد تتوقف قبل أن تصل إلى مرحلة الانفصال الكامل. في الجيولوجيا، قد تكون "البداية" حدثاً يمتد عبر ملايين السنين.

ولا تقتصر أهمية الاكتشاف على فهم مستقبل القارة، بل قد تحمل أيضاً فوائد اقتصادية محلية. فالصدوع القارية المبكرة ترتبط غالباً بوجود حرارة جوفية يمكن استغلالها في إنتاج الطاقة، خصوصاً في المناطق التي تظهر فيها ينابيع حارة وشذوذات حرارية.

وتشير الدراسة إلى أن مثل هذه البيئات قد تتيح فرصاً لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية، وهي مصدر طاقة منخفض الانبعاثات يعتمد على حرارة باطن الأرض. وقد يكون لذلك أثر مهم في دعم الاقتصادات المحلية إذا جرى تقييم الموارد واستغلالها بطريقة آمنة ومستدامة.

كما يمكن أن توفر الصدوع النشطة وصولاً إلى غازات ذات قيمة مثل الهيليوم والهيدروجين، خاصة في المراحل المبكرة التي لا تكون فيها هذه الغازات مخففة بكميات كبيرة من الغازات البركانية. ويعد الهيليوم عنصراً مهماً في تطبيقات طبية وصناعية وتقنية متعددة، من أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي إلى الأبحاث العلمية المتقدمة.

ورغم أهمية النتائج، يشدد الباحثون على ضرورة التعامل معها باعتبارها خطوة أولى لا حكماً نهائياً. فالدراسة اعتمدت على تحليلات الهيليوم من منطقة عامة واحدة داخل نظام صدعي يمتد آلاف الكيلومترات، ما يعني أن الصورة الكاملة لا تزال بحاجة إلى مسح أوسع وأكثر تفصيلاً.

ويحذر دالي من أن النتائج الحالية لا تكفي وحدها لتأكيد مصير المنطقة على المدى الطويل، موضحاً أن الفريق يتابع العمل بدراسات أكثر اتساعاً، ومن المتوقع استكمال المرحلة التالية منها خلال هذا العام.

وستحتاج الأبحاث المقبلة إلى جمع عينات إضافية من مناطق مختلفة، ودمج التحليلات الجيوكيميائية مع بيانات الزلازل والجاذبية والحرارة الجوفية والبنية الصخرية العميقة.

كما أن إثبات وجود اتصال بالوشاح لا يعني بالضرورة أن الصدع سيتحول حتماً إلى حد صفائحي. فقد عرف تاريخ الأرض صدوعاً كثيرة بدأت بالنشاط ثم توقفت قبل الوصول إلى مرحلة الانقسام القاري الكامل.