De oude Egyptenaren beschouwden de rivier de Nijl als de bron van al het leven. Het vaste pad van de rivier naar het noorden heeft de vruchtbare valleien van Noordoost-Afrika miljoenen jaren lang gevoed en daardoor vormde de loop van de menselijke beschaving.

Het onveranderlijke pad van de Nijl, echter, is een geologisch mysterie geweest omdat langlevende rivieren zich meestal in de loop van de tijd verplaatsen. Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin hebben de zaak gekraakt door de stroom van de rivier te koppelen aan de beweging van rots in de diepe mantel van de aarde. In de loop van hun onderzoek, ze ontdekten dat de eeuwige rivier veel ouder was dan iemand zich realiseerde, terwijl de wetenschappers de leeftijd van de Nijl schatten op 30 miljoen jaar - ongeveer zes keer zo lang als eerder werd gedacht.

Het onderzoek, gepubliceerd op 11 november in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen , ontdekte dat als de mantelbeweging de rivier niet op koers hield, de Nijl zou al lang naar het westen zijn gekeerd, waarschijnlijk de loop van de geschiedenis mee veranderen.

"Een van de grote vragen over de Nijl is wanneer hij is ontstaan ​​en waarom hij zo lang heeft bestaan, " zei hoofdauteur Claudio Faccenna, een professor aan de UT Jackson School of Geosciences. "Onze oplossing is eigenlijk best spannend."

De resultaten zouden een langlopend debat over de ouderdom van de rivier moeten beslechten en het bewijs moeten leveren dat de langzame beweging van de diepe mantel een van de belangrijkste krachten is die het landschap en de geologische processen van onze aarde vormgeven. De aardmantel is samengesteld uit vast gesteente dat gedurende lange perioden als een vloeistof stroomt. Als stromingen in een oceaan, verschillende delen van de mantel hebben verschillende circulatiepatronen.

Het onderzoeksteam omvatte Jackson School-wetenschappers Petar Glisovic, die nu onderzoeksmedewerker is aan de Universiteit van Quebec; en Thorsten Becker, een professor aan de Jackson School en onderzoekswetenschapper aan het University of Texas Institute for Geophysics, waar Faccenna ook onderzoekswetenschapper is. Andere medewerkers zijn onder meer onderzoekers van de Universiteit van Florida, de Universiteit van Milaan-Bicocca, de Geological Survey of Israel en de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem.

In de krant, de onderzoekers verbonden de gekantelde aard van de topografie van de Nijl met een transportband van mantelgesteente die tegen de Ethiopische hooglanden in het zuiden duwde en het oppervlak in het noorden naar beneden trok. Van begin tot eind, de zachte helling houdt de Nijl op een consistente noordwaartse koers.

Het onderzoek omvatte het traceren van de geologische geschiedenis van de Nijl door oud vulkanisch gesteente in de Ethiopische hooglanden te bestuderen en het te correleren met enorme afzettingen van riviersediment begraven onder de Nijldelta. Dit vertelde de onderzoekers dat na een dramatische stijging, de Ethiopische hooglanden al miljoenen jaren op dezelfde hoogte blijven, die de onderzoekers toeschrijven aan de ondersteuning van het mantelgesteente van onderaf.

"We weten dat de hoge topografie van het Ethiopische plateau ongeveer 30 miljoen jaar geleden werd gevormd, ' zei Becker.

Tot nu, echter, het was onduidelijk hoe deze topografie zo lang in stand is gehouden.

Het team verifieerde hun bevindingen met behulp van computersimulaties die 40 miljoen jaar aan aardse plaattektonische activiteit opnieuw creëerden.

Het model toonde de komst van een hete mantelpluim die waarschijnlijk leidde tot de uitstorting van lava die de Ethiopische hooglanden vormde, terwijl een transportband in de mantel werd geactiveerd die tot op de dag van vandaag voortduurt. De simulatie reproduceerde veranderingen in het landschap bijna precies zoals de wetenschappers hadden verwacht, inclusief kleine details in het landschap, zoals stroomversnellingen die langs de lengte van de Nijl werden gevonden.

Het vermogen van het model om zulke kleine details te verfijnen was een grote verrassing en een belangrijke onderzoeksbevinding, zei Glisovic.

"Ik denk dat deze techniek ons ​​iets geeft wat we in het verleden niet hadden, " hij zei.

Eric Kirby, een professor aan de Oregon State University en een expert in opbeurende landschappen, zei dat het combineren van diverse geologische gegevens met state-of-the-art, geofysische modellering was de sleutel voor het onderzoek.

"Zonder een van beide stukken, je zou niet zo'n overtuigend resultaat krijgen, " zei Kirby, die niet bij het onderzoek betrokken was.

Het team hoopt de techniek nu toe te passen op andere rivieren, zoals de Yangtze en Congo. Het onderzoek werd ondersteund door NASA en een subsidie ​​van het Italiaanse ministerie van Onderwijs, Universiteit en onderzoek.