Maapallon mantereet murtuvat ja yhdistyvät yhä uudelleen – kaikkien katastrofiteorioiden äiti vai normimeininkiä?

Uuden teorian mukaan jättiläismannerten muodostumista hallitsee kaksi eri sykliä ja kaksi eri prosessia.

tiede
Bardabungan tulivuori purkautuu Islanti.
AOP

Muinaiset jättiläismantereet ovat hajonneet ja yhdistyneet yhä uudelleen läpi maapallon historian. Osana muutoksia supervaltameriä on syntynyt ja kadonnut, ja niiden pohjia on sukeltanut Maan uumeniin muokaten sen vaippaa uusiksi.

Uuden teorian mukaan jättiläismantereiden hajoamista ja yhdistymistä ohjaa kaksi eri prosessia: introversio ja ekstroversio ja niihin liittyvät syklit. Teorian on esitellyt joukko australialaisen Curtinin yliopiston tutkijoita.

Introversio ja ekstroversio vuorottelevat

Jättiläismanner Rodinia syntyi introversion tuloksena. Sitä edeltänyt jättiläismanner Nuna oli ensin alkanut hajota niin, että sen osaset saivat keskelleen valtameren. Tämän jälkeen syystä tai toisesta uudessa valtameressä käynnistyi subduktiona tunnettu prosessi, jossa merellistä mannerlaattaa alkoi työntyä maan vaipan sisään.

Seurauksena jättiläismanner yhdistyi uudelleen.

Ekstroversiossa jättiläismanner hajoaa ja tekee sisälleen tilaa valtamerelle, mutta tällä kertaa subduktio tapahtuu pelkästään erilleen ajautunutta jättiläismannerta ympäröivässä valtameressä.

Kun alkuperäisen mantereen osat kohtaavat maapallon kierrettyään uudelleen, ovat ne kääntyneet ympäri: entiset rannikkoalueet muodostavat uuden mantereen sisäosan ja entisistä sisäosista tulee uuden jättiläismantereen rannikkoa.

Samalla entisestä sisämerestä tulee jättiläismannerta ympäröivä jättiläisvaltameri.

Kaksi sykliä ohjaa kiertokulkua

Maapallon jättiläismantereiden historiaa ei tunneta tarkkaan, mutta Curtinin yliopiston työryhmää johtaneen tutkija Zheng-Xiang Lin mukaan mantereen yhdistymisestä yhdistymiseen kuluu keskimäärin 600 miljoonaa vuotta. Viimeisin sellainen tunnetaan nimellä Pangea.

– 30 viime vuoden aikana tutkijat ovat havainneet, että Pangean kaltaisia jättiläismantereita on muodostunut ainakin kahdesti aiemmin noin 600 miljoonan vuoden välein, sanoo Li. Tätä kutsutaan jättiläismannersykliksi.

Lin mukaan tuoreempia ovat geokemialliset havainnot pidemmän ajanjakson muutoksista. Hän uskoo työryhmänsä löytäneen nyt selityksen niille.

Tutkijoiden johtopäätös on, että uusi jättiläismanner muodostuu noin 600 miljoonan vuoden välein ja että vaipan kiertoliikekuvio järjestyy uudelleen joka toisella kerralla. Näihin kertoihin liittyy uuden supervaltameren ja sitä reunustavan "tulirenkaan" muodostuminen.

Tyynenmeren tulirengaskartta
Oman aikamme esimerkki tulirenkaasta on Tyynenmeren rantoja kiertävä tuliperäinen alue, jossa sattuu 90 prosenttia maailman maanjäristyksistä.Yle Uutisgrafiikka

– Jos tulirengas ja supervaltameri säilyvät, pysyy maapallon vaippa samankaltaisena kuin edellisen jättiläismantereen aikana. Jos ei, niin vaipan rakenne järjestyy kokonaan uudelleen, Li sanoo. Li kertoo tutkimuksesta LiveScience-tiedesivustolle. (siirryt toiseen palveluun)

Tästä on seurauksena, että jättiläismannerten syntymistä ja hajoamista säätelee myös supervaltamerisykli, joka on lähes kaksi kertaa niin pitkä kuin jättiläismannersykli.

Suomalaisasiantuntija ei ole täysin vakuuttunut

Yli-intendentti Arto Luttinen Luonnontieteellisestä keskusmuseosta kiittelee, että tutkimus tuo uusia elementtejä keskusteluun maapallon historiasta.

– Jo kauan on tiedetty, että mantereet ovat kasaantuneet useamman kerran yhteen supermantereiksi, koska maapallon sisäosasta kohoava lämpö saa pintaosan halkeilemaaan laatoiksi, jotka liikkuvat ympäriinsä. Ketjukolarit ovat väistämättömiä.

Arto Luttinen.
Arto Luttinen.Yle

Luttinen ei kuitenkaan ole vakuuttunut, että maapallon jättiläismantereiden syntyminen ja hajoaminen noudattaisi säännönmukaisia syklejä ja geometriaa tavalla, joka tutkimuksessa on esitetty. Sellaisesta ei ole näyttöä.

– Pangeaa edeltäneiden jättiläismannerten historiaa ei tunneta tarkasti. Niiden kasaantuminen näyttää tapahtuneen noin 300–900 miljoonan vuoden välein.

Uudessa tutkimuksessa mainitusta 600 miljoonan vuoden syklistä ja säännöllisyydestä ei siksi ole Luttisen mukaan vahvaa näyttöä.

Erityisen hankala on hänen mukaansa ajatus pidemmästä, noin 1 000 miljoonan vuoden syklistä. Ensiksikin, ajatuksen perusteluna olevan havaintoaineiston vaihtelu on verraten epäsäännöllistä. Toisekseen tutkimuksessa todetaan syklien alkaneen 2000 miljoonaa vuotta sitten. Eli niitä olisi tähän mennessä tapahtunut vasta kaksi. Tästä ei voi laskea mitään mielekästä syklisyyttä, Luttinen sanoo.

Tämä "tuplasyklimalli" on Luttisen mukaan varsin spekulatiivinen erityisesti sen suhteen, että mannerten kiertosuunnassa ja sitä säätelevässä vaipan virtauksessa olisi perustavanlaatuinen säännöllisyys. Hänen mukaansa pohdiskelut siitä, miten mantereet kiertävät uudelleen yhteen ovat sinänsä tuttuja tutkimukselle.

Ajatus kiertosuuntien muutoksia ohjaavasta säännönmukaisuudesta on kuitenkin kiinnostava, ja hän uskoo, että sitä voidaan testata tulevissa tutkimuksissa.

Mannerten liikkumisissa vielä paljon epävarmuuksia

Maapallon historiaan mannerten liikkumisten osalta liittyy vielä paljon epävarmuuksia.

Mannerten liike tunnetaan melko tarkoin vain 200 miljoonan vuoden ajalta eli Pangeaan saakka, sillä valtamerten pohjassa on tarkat jäljet liikkeestä. Kauemmasta menneisyydestä johtolangat muuttuvat nopeasti yhä utuisemmiksi ja tarinassa on monia aukkoja.

– Myös Rodinian rakenne on kiistanalainen. Tämä epävarmuus on myös tämän tutkimuksen epävarmuutta. Emme oikeasti vielä tiedä ikimuinoisia liikesuuntia ja sijainteja tarkasti, emmekä sitä, tapahtuiko ”nurinkääntymistä”, kun vaikkapa Rodinia hajosi ja mantereet törmäsivät Pangeaksi.

– On esimerkiksi mahdollista, että Pangean ja Rodinian välisenä aikana muodostui lyhytikäinen Pannotian jättimanner. Uusi tutkimus ei ota tätä huomioon, Arto Luttinen sanoo.

Kuinka meidän käy?

Olemme nytkin keskellä prosessia, jossa jättiläismantereet yhdistyvät ja hajoavat. Edellinen jättiläismanner, Pangea, hajosi vajaat 200 miljoonaa vuotta sitten, joten seuraavan muodostumiseen kuluu vielä aika monta tovia. Ihmistä ei ehkä ole enää seuraamassa tapahtumia.

Ilmakuva San Andreasin siirroksesta Yhdysvaltain Kaliforniassa.
Ilmakuva San Andreasin siirroksesta Yhdysvaltain Kaliforniassa.AOP

Jos australialaistutkijoiden hypoteesi pitää paikkansa, syntyy seuraava jättiläismanner, kun Atlantti, Intian valtameri ja Eteläinen jäämeri kutistuvat ja Tyynimeri laajenee ainoaksi supervaltamereksi jättimantereen ympärille. Se syntyisi siis introversion kautta, uskoo Li tutkimusryhmineen.

Elämä eri muodoissaan on selvinnyt jo useiden jättiläismantereiden syntymisten läpi. Olemme kai nytkin keskellä sellaista prosessia. Mitä muutos merkitsee maapallon ja elämän kannalta, yli-intendentti Arto Luttinen?

– Tutkimus ei millään tavalla anna aihetta uusiin uhkakuviin. Jättiläismannertapahtumat ovat todella hitaita. Niillä on huomattavia vaikutuksia ympäristöön, mutta muutokset ovat äärimmäisen hitaita.

Hänen mukaansa tapahtumilla on toki kytkös luonnonkatastrofeihin, sillä vulkanismi ja maanjäristykset aiheutuvat laattojen kiertoliikkeestä. Mannerten liikesuunnista riippumatta isoja ja pieniä mullistuksia sattuu omaan melko satunnaiseen tahtiinsa.

– Ihmisen aiheuttamaan ympäristötuhoon verrattuna tektoniikkaan, tulivuoriin ja järistyksiin liittyvät globaalit riskit ja vaikutukset ovat vähäpätöisiä.

Australialaistutkimus on julkaistu Precambrian Research -lehdessä ja on luettavissa myös netissä. (siirryt toiseen palveluun)

Mietitkö, missäpäin maapalloa oma maasi tai paikkakuntasi oli kymmeniä tai satoja miljoonia vuosia sitten? Voit tarkistaa sen tältä dinosaurpicturesin nettisivulta. (siirryt toiseen palveluun)