Wie sich Kontinente teilen, lässt sich an wenigen Orten der Erde so gut studieren wie entlang des Ostafrikanischen Grabens: Von der Afar-Senke im nordöstlichen Äthiopien bis hinunter nach Mosambik verläuft hier eine Bruchzone, entlang der sich die Afrikanische Platte aufspaltet. Besonders aktiv wirkt die Plattentektonik im Turkana-Rift, auch Turkana-Tiefland genannt: Hier streben auf etwa 500 Kilometern Länge zwischen Äthiopien und Kenia die Afrikanische und die sich neu bildende Somaliaplatte mit rund fünf Millimetern pro Jahr auseinander. Und der Rifting-Prozess ist dabei schon weiter vorangekommen, als bislang bekannt war. Das schließen Christian Rowan von der Columbia University in New York und sein Team aus ihren Daten und Beobachtungen vor Ort. Die kontinentale Erdkruste in der Region ist demnach schon stark gedehnt und daher vergleichsweise dünn, das Rifting – die intrakontinentale Bruchspaltenbildung – bereits weit vorangeschritten.

Die Arbeitsgruppe hatte Zugang zu sehr genauen seismischen Messungen von Industrieunternehmen wie Rohstofffirmen bekommen, die sie auswertete und mit bildgebenden Verfahren kombinierte. Dadurch ermittelten sie, wie stark die Sedimentschichten im Turkana-Graben sind, wo die eigentliche Erdkruste beginnt und wie mächtig diese ausfällt. Entlang der zentralen Achse des Grabenbruchs hat sich die kontinentale Kruste bereits auf »nur« noch 13 Kilometer verdünnt, während sie in weiter entfernt liegenden Gebieten noch 35 Kilometer mächtig ist, bevor der Erdmantel beginnt. 

Für Rowan und Co ist dies ein starkes Anzeichen für das sogenannte »Necking«: einen Begriff aus der Mechanik, der auch in der Plattentektonik verwendet wird und übersetzt Brucheinschnürung lautet. Er bezeichnet die plattentektonische Dehnung und Einschnürung der Lithosphäre, die zu Dehnungsbrüchen (Rifts) und Verwerfungen führt, wie sie im Grabenbruch zu beobachten sind. »Je dünner die Kruste wird, desto schwächer wird sie, was die weitere Spaltung begünstigt«, sagt Rowan in einer Mitteilung. Schließlich bricht die Kruste auseinander. Dieser kritische Schwellenwert sei in der Region erreicht und die weitere Trennung quasi vorbestimmt.

Bis es so weit ist, vergeht aber noch etwas Zeit: Der Prozess der Aufspaltung begann vor 45 Millionen Jahren, das »Necking« setzte nach intensiver vulkanischer Aktivität vor vier Millionen Jahren ein. Weitere Millionen Jahre werden noch vergehen, bis sich hier schließlich ozeanische Kruste und damit neuer Meeresboden bilden wird, wenn Magma in den Brüchen und Spalten bis zur Oberfläche aufsteigt und austritt. Setzt sich im weiteren Verlauf das Rifting nach Norden fort, flutet dereinst der Indische Ozean den Graben und trennt endgültig Ostafrika vom Rest des Kontinents.

In ihren Daten entdeckte das Team zudem Hinweise auf eine frühere Rifting-Phase, die nicht bis zu einem finalen Bruch andauerte, aber die Kruste bereits ausdünnte und schwächte. Dies habe die neue Grabenbruchentwicklung erleichtert. Der Turkana-Graben sei der erste identifizierte, aktive kontinentale Graben, der sich in einer Necking-Periode befinde, was ihn für die wissenschaftliche Untersuchung tektonischer Prozesse der Plattentektonik noch wertvoller mache, so die Forscher. Der starke Sedimenteintrag im Turkana-Graben habe sich dabei auch für ein anderes Fachgebiet als herausragend ausgewirkt: In diesen Ablagerungen blieben zahlreiche fossile Überreste von Hominiden wie »Lucy« – einer Vertreterin von Australopithecus afarensis – erhalten, welche die Erforschung der Menschheitsgeschichte entscheidend vorangebracht haben.