Rudolf Cole
0 
1030
226
For rundt 300 millioner år siden hadde ikke Jorden syv kontinenter, men i stedet et massivt superkontinent kalt Pangea, som var omgitt av et enkelt hav kalt Panthalassa.
Forklaringen til Pangaeas dannelse innledet den moderne teorien om platetektonikk, som antyder at jordas ytre skall er brutt opp i flere plater som glir over jordas steinete skall, mantelen.
I løpet av planetens 3,5 milliarder år lange historie har flere superkontinenter dannet og brutt opp, et resultat av kverning og sirkulasjon i jordens mantel, som utgjør det meste av planetens volum. Denne sammenbruddet og dannelsen av superkontinent har endret planetens historie dramatisk.
"Dette er det som drev hele evolusjonen av planeten gjennom tid. Dette er den største baksnakken av planeten," sa Brendan Murphy, geologiprofessor ved St. Francis Xavier University, i Antigonish, Nova Scotia.
Historie
For mer enn et århundre siden foreslo forskeren Alfred Wegener forestillingen om et gammelt superkontinent, som han kalte Pangea (noen ganger stavet Pangea), etter å ha satt sammen flere linjer med bevis.
Det første og mest åpenbare var at "kontinentene passet sammen som en tunge og en rille," noe som var ganske merkbart på noe nøyaktig kart, sa Murphy. Et annet antydning om at jordens kontinent var en landmasse, kommer fra den geologiske referansen. Kullforekomster som finnes i Pennsylvania har en lignende sammensetning som de som spenner over hele Polen, Storbritannia og Tyskland fra samme tidsperiode. Det indikerer at Nord-Amerika og Europa en gang må ha vært en eneste landmasse. Og orienteringen av magnetiske mineraler i geologiske sedimenter avslører hvordan jordas magnetiske poler migrerte over geologisk tid, sa Murphy.
I fossilprotokollen er identiske planter, for eksempel den utdødde frøbregnen Glossopteris, finnes på nå vidt forskjellige kontinent. Og fjellkjeder som nå ligger på forskjellige kontinenter, som for eksempel appalacherne i USA og Atlasfjellene i Marokko, var alle en del av de sentrale Pangea-fjellene, dannet gjennom kollisjonen med superkontinentene Gondwana og Laurussia.
Pangea dannet gjennom en gradvis prosess som spenner over noen hundre millioner år. Fra rundt 480 millioner år siden ble et kontinent kalt Laurentia, som inkluderer deler av Nord-Amerika, slått sammen med flere andre mikro-kontinent for å danne Euramerica. Euramerica kolliderte etter hvert med Gondwana, et annet superkontinent som inkluderte Afrika, Australia, Sør-Amerika og det indiske subkontinentet.
For rundt 200 millioner år siden begynte superkontinentet å bryte opp. Gondwana (det som nå er Afrika, Sør-Amerika, Antarktis, India og Australia) delte først fra Laurasia (Eurasia og Nord-Amerika). Da brøt Gondwana for rundt 150 millioner år siden. India skrellet av fra Antarktis, og Afrika og Sør-Amerika ble riftet, ifølge en artikkel fra 1970 i Journal of Geophysical Research. For rundt 60 millioner år siden splittet Nord-Amerika seg fra Eurasia.
Liv og klima
Å ha en massiv landmasse ville ha gjort for veldig forskjellige klimasykluser. For eksempel kan det indre av kontinentet ha vært helt tørt, da det var låst bak massive fjellkjeder som blokkerte all fuktighet eller nedbør, sier Murphy.
Men kullforekomstene som er funnet i USA og Europa avslører at deler av det eldgamle superkontinentet nær ekvator må ha vært en frodig, tropisk regnskog, lik den amasoniske jungelen, sa Murphy. (Kullformer når døde planter og dyr synker ned i sumpig vann, der trykk og vann forvandler materialet til torv, deretter kull.)
"Kullforekomstene forteller oss i grunn at det var rikelig liv på land," fortalte Murphy .
Klimamodeller bekrefter at det kontinentale interiøret i Pangea var ekstremt sesongbetont, ifølge en artikkel fra 2016 i tidsskriftet Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Forskerne i denne studien brukte biologiske og fysiske data fra Moradi-formasjonen, en region med lagdelte paleosoler (fossil jord) i det nordlige Niger, for å rekonstruere økosystemet og klimaet i den perioden Pangea eksisterte. Sammenlignet med den moderne afrikanske Namib-ørkenen og Lake Eyre-bekkenet i Australia, var klimaet generelt tørt med korte, tilbakevendende våte perioder som tidvis inkluderte katastrofale blitzflommer.
Pangea eksisterte i 100 millioner år, og i løpet av denne perioden blomstret flere dyr, inkludert Traversodontidae, en familie av plantespisende dyr som inkluderer forfedrene til pattedyr.
I Perm-perioden blomstret insekter som biller og øyenstikkere. Men eksistensen av Pangea overlappet med den verste masseutryddelsen i historien, Permian-Triassic (P-TR) utryddelseshendelsen. Også kalt Great Dying, forekom det for rundt 252 millioner år siden og fikk de fleste arter på jorden til å bli utryddet. Den tidlige triasperioden så økningen av arkosaurer, en gruppe dyr som til slutt ga opphav til krokodiller og fugler, og en mengde krypdyr. For rundt 230 millioner år siden dukket noen av de tidligste dinosaurene opp på Pangea, inkludert theropoder, stort sett kjøttetende dinosaurer som stort sett hadde luftfylte bein og fjær som ligner på fugler.
Sykle i historien
Den nåværende konfigurasjonen av kontinenter vil neppe være den siste. Superkontinent har dannet seg flere ganger i jordas historie, bare for å bli delt opp i nye kontinenter. Akkurat nå, for eksempel, er Australia i retning mot Asia, og den østlige delen av Afrika skreller sakte av fra resten av kontinentet.
Geologer har lagt merke til at det er en kvasi-regelmessig syklus der superkontinentale stoffer dannes og brytes opp hvert 300 til 400 millioner år, men nøyaktig hvorfor er et mysterium, sa Murphy. Men de fleste forskere mener at den superkontinentale syklusen i stor grad er drevet av sirkulasjonsdynamikk i mantelen, ifølge en artikkel fra 2010 i Journal of Geodynamics.
Utover det blir detaljene uklare. Mens varmen som dannes i mantelen sannsynligvis kommer fra det radioaktive forfallet av ustabile elementer, for eksempel uran, er forskerne ikke enige om hvorvidt det er mini-lommer med varmestrøm i mantelen, eller om hele skallet er en stor varmetransportør belte, sa Murphy.
Aktuell forskning
Forskere har laget matematiske, 3D-simuleringer for bedre å forstå mekanismene bak kontinental bevegelse. I en artikkel fra 2017 i Geoscience Frontiers, forklarer forskerne Masaki Yoshida og M. Santhosh hvordan de produserte simuleringer av store kontinentale bevegelser siden oppbruddet av Pangea for 200 millioner år siden. Modellene viser hvordan tektoniske platebevegelser og mantelkonveksjonskrefter arbeidet sammen for å bryte fra hverandre og bevege store landmasser. For eksempel isolerte Pangaeas store masse mantelen under, noe som forårsaket mantelstrømmer som utløste den innledende sammenbruddet av superkontinentet. Radioaktivt forfall av den øvre mantelen hevet også temperaturen, forårsaker oppadgående mantelstrømmer som brøt av det indiske subkontinentet og satte i gang den nordlige bevegelsen.
Yoshida og Santos laget ytterligere geologiske modeller for å forutsi mantelkonveksjon og kontinentale bevegelsesmønstre 250 millioner år i fremtiden. Disse modellene antyder at Stillehavet over millioner av år vil stenge når Australia, Nord-Amerika, Afrika og Eurasia kommer sammen på den nordlige halvkule. Etter hvert vil disse kontinentene fusjonere og danne et superkontinent kalt "Amasia." De to gjenværende kontinentene, Antarktis og Sør-Amerika, er spådd å forbli relativt immobile og atskilt fra det nye superkontinentet.
Ytterligere rapportering fra Carol Stoll, bidragsyter
Tilleggsressurser
- ClassZone: Animasjon av samlivsbruddet av Pangea
- U.S. Geological Survey: This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics
- Cornell University: Flytt kontinentene! Interaktivt puslespill