El agua de los manantiales de Bwengwa no sólo burbujea. Lleva algo más extraño desde abajo: una huella de helio que no tiene por qué estar allí, isotópicamente hablando. Demasiado de la variante más ligera, poco de la más pesada. La proporción dice, sin ambigüedades, que estos gases han viajado a través de aproximadamente 100 kilómetros de roca para llegar a la superficie, lixiviándose a través de fracturas en la corteza desde el manto semifundido que se encuentra debajo. Y eso, si un equipo de geoquímicos de Oxford tiene razón, significa que Zambia está situada encima de lo que eventualmente podría convertirse en un nuevo borde de una placa tectónica.
El artículo, publicado esta semana en Frontiers in Earth Science, presenta la primera evidencia geoquímica directa de que el Kafue Rift de Zambia está conectado activamente con el manto de la Tierra, un hallazgo que podría remodelar nuestra comprensión de cómo África se está separando desde adentro.
El Kafue Rift es una sección de una veta geológica mucho más larga, una zona de terreno fallado de 2.500 kilómetros que se extiende desde Tanzania en el noreste hasta Zambia y Botswana hasta Namibia, posiblemente conectando eventualmente con la Cordillera del Atlántico Medio. Los geofísicos habían sospechado que algo estaba sucediendo aquí: cambios sutiles en la topografía, manantiales geotérmicos dispersos, terremotos de bajo nivel. Pero la sospecha no es evidencia. Para confirmar que una grieta está realmente activa y no simplemente inactiva, es necesario demostrar que los fluidos del manto en realidad están llegando a la superficie y atravesando la corteza. Esto es lo que ahora parecen confirmar las mediciones de helio.
No el helio en un globo de fiesta. Un isótopo muy específico del mismo.
El helio se presenta en dos formas estables. El helio-3 es primordial, está atrapado en el manto desde la formación de la Tierra y rara vez se encuentra en las rocas de la corteza terrestre ordinarias. El helio-4 es radiogénico y se genera por la lenta desintegración radiactiva del uranio y el torio que impregna la corteza continental. La proporción entre ellos indica de dónde proviene una muestra. En los manantiales de Kafue Rift, el equipo encontró proporciones de helio-3/helio-4 ocho veces superiores a lo que se esperaría si el gas fuera de origen puramente cortical. “Las fuentes termales a lo largo del rift de Kafue en Zambia tienen firmas de isótopos de helio que indican que tienen una conexión directa con el manto de la Tierra, que se encuentra entre 40 y 160 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra”, dijo el profesor Mike Daly de la Universidad de Oxford, uno de los autores del artículo. Los manantiales muestreados fuera de la zona de rift, en la roca del basamento circundante, no mostraron tal firma, lo que confirma que la señal del manto está restringida espacialmente al propio corredor de falla.
Una lectura de isótopos de carbono de uno de los manantiales añadió una segunda línea de evidencia. El dióxido de carbono que se libera en la superficie tenía un valor de carbono 13 cercano al rango característico de los gases derivados del manto, consistente con el CO2 liberado durante la fusión parcial de la roca a profundidades superiores a 60 kilómetros. Las dos señales juntas son, en términos geológicos, un argumento bastante convincente de que algo profundo está alimentando estos manantiales.
Leyendo las etapas de una grieta
Lo que hace que Kafue Rift sea particularmente interesante es su ubicación en la secuencia de desarrollo. La ruptura continental no es un acontecimiento, es un proceso que se desarrolla a lo largo de decenas de millones de años y progresa a través de etapas reconocibles. El equipo comparó sus mediciones con un sistema de referencia bien estudiado: el Sistema del Rift de África Oriental, que incluye provincias volcánicas maduras como Rungwe y la cuenca tectónicamente agitada del lago Kivu en la República Democrática del Congo. En esas secciones más antiguas y desarrolladas, el dióxido de carbono se ha convertido en la fase gaseosa dominante, bombeada por el magmatismo activo. Las concentraciones de helio disminuyen porque el flujo volcánico las diluye. Las muestras de Kafue se ven bastante diferentes y la diferencia es reveladora. El nitrógeno domina y constituye entre el 84 y el 98 por ciento del gas en volumen. Las concentraciones de helio son altas. El CO2 está presente, pero en cantidades modestas, y su proporción de isótopos de carbono ha sido parcialmente eliminada por el agua subterránea que absorbe el gas a medida que asciende, un patrón típico de fisuras donde el flujo magmático aún es bajo. Este perfil geoquímico coincide estrechamente con la zona de divergencia del norte de Tanzania y la cuenca del Rift de Rukwa, dos segmentos del sistema de África Oriental que se consideran en las primeras etapas de extensión. Que es más o menos donde parece estar también el Kafue Rift, quizás antes.
Daly describió una grieta como una gran ruptura en la corteza terrestre que crea un hundimiento y un levantamiento elástico asociado, pero señaló que la mayoría de las fisuras se detienen antes de completar el viaje hacia la ruptura litosférica. La pregunta es si éste eventualmente podría hacer lo contrario.
¿Podría África obtener un nuevo océano?
Esa pregunta conduce a una pieza de geodinámica genuinamente controvertida. El sistema de Rift de África Oriental se presenta a menudo como el principal candidato para el eventual divorcio continental de África: un futuro mar que se formará donde ahora se encuentran los valles de Rift de Etiopía, Kenia y Tanzania. La opinión de Daly, expresada cuidadosamente, es que la grieta más famosa enfrenta algunos problemas estructurales. África está rodeada por dorsales en medio del océano en múltiples lados, que tienden a resistir la extensión este-oeste o norte-sur que ampliaría la grieta de África Oriental hasta convertirla en un océano. El proceso, sugirió, parece tener dificultades para establecerse plenamente allí.
El Rift del Sudoeste, por el contrario, podría enfrentar menos obstáculos de este tipo. La geometría de la roca del basamento, las antiguas zonas de cizalla y las debilidades de la corteza heredadas de la tectónica precámbrica aparentemente están mejor alineadas con la atracción de las dorsales oceánicas circundantes. Esa alineación podría significar un umbral mecánico más bajo para una eventual ruptura. Si eso hace que sea más probable que tenga éxito donde la falla de África Oriental ha fracasado hasta ahora, o si simplemente es interesante de contemplar, probablemente no se resolverá en el transcurso de ninguna vida humana.
También hay una razón más inmediata por la que el descubrimiento es importante. Las fisuras en etapa inicial como ésta, donde los fluidos del manto están llegando a la superficie a través de fallas de la corteza terrestre pero el vulcanismo aún no ha inundado el sistema, resultan ser ambientes prometedores para ciertos gases económicamente valiosos. El helio, en particular, tiende a acumularse donde el CO2 volcánico no lo ha eliminado. Algunos de los campos de helio más importantes del mundo se encuentran en entornos geológicos análogos. El hidrógeno también es cada vez más buscado como portador de energía, y las fisuras en las primeras etapas pueden preservarlo antes de que se oxide o se disperse. La energía geotérmica es una perspectiva más inmediata para Zambia, donde el flujo de calor en la región de Kafue supera los 120 grados Celsius por kilómetro de profundidad, una cifra anormalmente alta incluso para los estándares de una grieta.
Daly fue explícito acerca de una limitación del estudio actual: las mediciones de helio provienen de una localidad dentro de una zona de rift que se extiende por miles de kilómetros. El Kafue Rift es una sección del propuesto Rift del Sudoeste de África. Los segmentos al noreste, los rifts de Luano y Luangwa, y al suroeste, el rift de Okavango en Botswana y el rift de Eiseb en Namibia, siguen sin caracterizarse geoquímicamente. Se está realizando un trabajo de campo de seguimiento y se esperan resultados a finales de este año. Si esos estudios encuentran firmas similares de helio en el manto a lo largo de toda la zona, el caso de un límite de placa único, continuo y activo sería considerablemente más difícil de descartar.
Por ahora, Bwengwa sigue burbujeando. El agua está caliente, el gas lleva su firma del manto a la superficie y, en algún lugar debajo de la meseta centroafricana, la litosfera está haciendo algo que, con el tiempo suficiente, puede cambiar la forma de un continente.
https://doi.org/10.3389/feart.2026.1799564
Preguntas frecuentes
¿Cómo saben los científicos que el helio de los manantiales de Zambia proviene del manto y no sólo de las rocas cercanas?
El helio existe en dos formas estables con orígenes muy diferentes. El helio-3 es primordial, encerrado en el manto desde que se formó la Tierra, mientras que el helio-4 se produce por desintegración radiactiva en rocas de la corteza terrestre ordinarias. La relación entre ellos actúa como una especie de pasaporte geológico. Los manantiales de Kafue Rift mostraron niveles de helio-3 ocho veces superiores a los que las rocas de la corteza terrestre podían producir, y los manantiales justo fuera de la zona del rift no mostraron tal firma, lo que confirma que la señal del manto llega específicamente a través del sistema de fallas.
¿Se dividirá realmente África en dos y, de ser así, cuándo?
Posiblemente, pero en escalas de tiempo que hacen que el “cuándo” casi carezca de significado en términos humanos. El rift continental suele tardar decenas de millones de años en progresar desde una extensión temprana hasta la formación total del océano, y muchos rifts se estancan antes de llegar a ese punto. El Kafue Rift parece estar en una etapa muy temprana, y se desconoce si continuará desarrollándose o eventualmente quedará inactivo. La geometría de las placas tectónicas circundantes puede en realidad favorecer la ruptura aquí más que a lo largo del más famoso Sistema de Rift de África Oriental, pero esto sigue siendo especulativo.
¿Por qué importa que el dióxido de carbono todavía sea bajo en estos manantiales?
En sistemas de rift más maduros donde el magma está aumentando activamente, el CO2 volcánico inunda el sistema y anula otras señales de gas. El hecho de que los manantiales de Kafue todavía estén dominados por nitrógeno y helio en lugar de dióxido de carbono sugiere que la actividad magmática es mínima hasta el momento, lo que coloca a la grieta en una etapa temprana de desarrollo. En realidad, se trata de información útil para la exploración de recursos: el helio y el hidrógeno tienden a acumularse antes de que los gases volcánicos los dispersen, lo que hace que las fisuras en etapa inicial sean potencialmente más valiosas para esos gases que las maduras.
¿Se podría desarrollar el Kafue Rift para la energía geotérmica?
Las condiciones parecen razonablemente favorables. El flujo de calor en la región supera los 120 grados Celsius por kilómetro de profundidad, lo cual es alto incluso para los estándares de las fisuras, y los sistemas de fallas activas proporcionan las vías fluidas que requiere el desarrollo geotérmico. Los manantiales en lugares como Bwengwa ya son una expresión visible de este calor. La viabilidad del desarrollo comercial depende de un mapeo más detallado del subsuelo, pero los investigadores señalan específicamente el potencial geotérmico como una de las implicaciones prácticas de sus hallazgos.
¿Es este el mismo sistema de rift que los turistas del Gran Valle del Rift visitan en Kenia?
No exactamente. El Sistema de Rift de África Oriental, que incluye el Gran Valle del Rift, es un sistema relacionado pero más antiguo y mejor desarrollado hacia el noreste. El Rift del Sudoeste de África corre aproximadamente paralelo a él más al oeste, conectándose a través de Zambia, Botswana y Namibia antes de vincularse potencialmente con la Cordillera del Atlántico Medio a través de la Cordillera Walvis. Los dos sistemas comparten un contexto tectónico amplio, la desintegración de África, pero parecen estar en diferentes etapas de desarrollo, con el área de Kafue considerablemente menos madura y, hasta ahora, sin los volcanes que caracterizan partes del sistema de África Oriental.
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