Splijtend Afrika

Het resultaat: co-auteurschap van een artikel in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Nature.

Fikse aardschokken of vulkaanuitbarstingen. Dat soort gevolgen van het langzame opbreken van Afrika waren tot voor kort de enige aanwijzingen die wetenschappers hadden bij hun onderzoek. Het continent splijt langzaam rond een breuklijn in het oosten (‘de Oost-Afrikaanse slenk’) als gevolg van de tergend trage (drie tot vier millimeters per jaar) beweging van de onderliggende platen. Het opbreken is geen continu proces, maar gebeurt met horten en stoten. De beweging van de platen zorgt er namelijk voor dat er extra hard aan de slenk getrokken wordt. De trekkracht bouwt daardoor langzaam op. Totdat die zo groot is geworden, dat het continent ineens een stukje verder uit elkaar getrokken wordt.
Doordat van te voren niet te voorspellen is wanneer de volgende scheuring op stapel staat, konden wetenschappers tot op heden slechts achteraf gissen naar de exacte toedracht. Met behulp van een radarsatelliet van ESA, bleek TU-masterstudent Anneleen Oyen kortgeleden echter in staat de verschuiving direct waar te nemen. Haar aandeel in het onderzoek was eigenlijk een kwestie van simpelweg mazzel hebben. “Ik werkte voor mijn afstudeerstage bij het European Center for Geodynamics and Seismology in Luxemburg.” Ze kreeg daar toevalligerwijs precíes de goede gegevens te verwerken. Oyen mocht namelijk radargegevens van de Envisat-satelliet verwerken tot interferogrammen: samengestelde afbeeldingen waarin men radarreflecties van dezelfde satelliet op hetzelfde gebied, maar op verschillende tijden vergelijkt. Resultaat is inzicht in de verandering die het landschap in die tijd onderging.
Oyen bekeek een gedeelte van de slenk in Tanzania rond welke in 2007 enkele aardschokken waren waargenomen. “In ons geval was de periode tussen de opeenvolgende opnamen steeds 35 dagen”, vertelt ze. “We wisten dat er in het gebied van de Oost-Afrikaanse slenk geologische activiteit was geweest, omdat er een maand lang kleine aardbevingen geregistreerd waren.” Door de opnamen van voor en na de bevingen met elkaar te vergelijken kon ze – met een nauwkeurigheid van centimeters – de beweging terugvinden. De resultaten waren onverwacht: het oosten van Afrika bleek zich plaatselijk in één maand vijftig centimeter van de rest van het continent te hebben losgescheurd. “Dat is ongehoord”, benadrukt Oyen.
Natuurlijk twijfelde ze in het begin aan haar resultaat. “Ik had nog weinig ervaring en ik had ook niet veel gegevens. Maar ik ben toen meteen een simulatie gaan opzetten, een model van de deformatie, om te proberen te begrijpen wat er aan de hand was en om te kunnen verklaren hoe zo’n grote verschuiving heeft kunnen plaatsvinden met relatief kleine aardbevingen.” Een verklaring kwam pas toen ze berichten ontving over vulkaanuitbarstingen in hetzelfde gebied. De oplossing lag toen meteen voor de hand: in de scheur was vermoedelijk magma uit het binnenste van de aarde gestroomd, die plaatselijk als een soort ‘smeerolie’ diende en zo – als het oliën van een piepend scharnier – de aardschokken tussen het losscheuren verminderde. “Dat maakte dit tot een heel bijzondere gebeurtenis, maar in elk geval wel begrijpelijk.”
Uiteindelijk zijn mensen ook nog ter plekke gaan kijken om de verrassende resultaten te bevestigen. “Medewerkers van het Koninklijk Museum voor Midden Afrika in Tervuren (België) zijn ter plekke geweest met gps-apparatuur om de radarmetingen in het veld te verifiëren. Ze hebben ook foto’s gemaakt en de verse breuk is echt goed te zien”, vertelt ze desgevraagd.
Oyen verwacht in maart op haar succesvolle onderzoek af te studeren. “Wat ik daarna ga doen heb ik nog niet besloten. Ik wil wel in het onderzoek doorgaan, maar dat staat nog niet vast.”

,

Fikse aardschokken of vulkaanuitbarstingen. Dat soort gevolgen van het langzame opbreken van Afrika waren tot voor kort de enige aanwijzingen die wetenschappers hadden bij hun onderzoek. Het continent splijt langzaam rond een breuklijn in het oosten (‘de Oost-Afrikaanse slenk’) als gevolg van de tergend trage (drie tot vier millimeters per jaar) beweging van de onderliggende platen. Het opbreken is geen continu proces, maar gebeurt met horten en stoten. De beweging van de platen zorgt er namelijk voor dat er extra hard aan de slenk getrokken wordt. De trekkracht bouwt daardoor langzaam op. Totdat die zo groot is geworden, dat het continent ineens een stukje verder uit elkaar getrokken wordt.
Doordat van te voren niet te voorspellen is wanneer de volgende scheuring op stapel staat, konden wetenschappers tot op heden slechts achteraf gissen naar de exacte toedracht. Met behulp van een radarsatelliet van ESA, bleek TU-masterstudent Anneleen Oyen kortgeleden echter in staat de verschuiving direct waar te nemen. Haar aandeel in het onderzoek was eigenlijk een kwestie van simpelweg mazzel hebben. “Ik werkte voor mijn afstudeerstage bij het European Center for Geodynamics and Seismology in Luxemburg.” Ze kreeg daar toevalligerwijs precíes de goede gegevens te verwerken. Oyen mocht namelijk radargegevens van de Envisat-satelliet verwerken tot interferogrammen: samengestelde afbeeldingen waarin men radarreflecties van dezelfde satelliet op hetzelfde gebied, maar op verschillende tijden vergelijkt. Resultaat is inzicht in de verandering die het landschap in die tijd onderging.
Oyen bekeek een gedeelte van de slenk in Tanzania rond welke in 2007 enkele aardschokken waren waargenomen. “In ons geval was de periode tussen de opeenvolgende opnamen steeds 35 dagen”, vertelt ze. “We wisten dat er in het gebied van de Oost-Afrikaanse slenk geologische activiteit was geweest, omdat er een maand lang kleine aardbevingen geregistreerd waren.” Door de opnamen van voor en na de bevingen met elkaar te vergelijken kon ze – met een nauwkeurigheid van centimeters – de beweging terugvinden. De resultaten waren onverwacht: het oosten van Afrika bleek zich plaatselijk in één maand vijftig centimeter van de rest van het continent te hebben losgescheurd. “Dat is ongehoord”, benadrukt Oyen.
Natuurlijk twijfelde ze in het begin aan haar resultaat. “Ik had nog weinig ervaring en ik had ook niet veel gegevens. Maar ik ben toen meteen een simulatie gaan opzetten, een model van de deformatie, om te proberen te begrijpen wat er aan de hand was en om te kunnen verklaren hoe zo’n grote verschuiving heeft kunnen plaatsvinden met relatief kleine aardbevingen.” Een verklaring kwam pas toen ze berichten ontving over vulkaanuitbarstingen in hetzelfde gebied. De oplossing lag toen meteen voor de hand: in de scheur was vermoedelijk magma uit het binnenste van de aarde gestroomd, die plaatselijk als een soort ‘smeerolie’ diende en zo – als het oliën van een piepend scharnier – de aardschokken tussen het losscheuren verminderde. “Dat maakte dit tot een heel bijzondere gebeurtenis, maar in elk geval wel begrijpelijk.”
Uiteindelijk zijn mensen ook nog ter plekke gaan kijken om de verrassende resultaten te bevestigen. “Medewerkers van het Koninklijk Museum voor Midden Afrika in Tervuren (België) zijn ter plekke geweest met gps-apparatuur om de radarmetingen in het veld te verifiëren. Ze hebben ook foto’s gemaakt en de verse breuk is echt goed te zien”, vertelt ze desgevraagd.
Oyen verwacht in maart op haar succesvolle onderzoek af te studeren. “Wat ik daarna ga doen heb ik nog niet besloten. Ik wil wel in het onderzoek doorgaan, maar dat staat nog niet vast.”