Lenyűgöző videó: ennyit változott a Föld 1,8 milliárd év alatt
A Föld felszínén található kőzetek belsejéből származó információk segítségével rekonstruáltuk a bolygó lemeztektonikáját az elmúlt 1,8 milliárd év során.
Ez az első alkalom, hogy a Föld geológiai feljegyzéseit ilyen módon, ilyen messzire visszatekintve használták fel. Ez lehetővé tette a kutatók számára, hogy feltérképezzék a bolygó történetének utolsó 40%-át, mely az alábbi videóban látható.
Ebben a világtérkép a mindenki által jól ismert elrendezésben látható először. Ezután India gyorsan dél felé halad, majd Délkelet-Ázsia egyes részei következnek, miközben a déli féltekén kialakul a Gondwana nevű őskontinens.
Körülbelül 200 millió évvel ezelőtt (megaannum [MA] a rekonstrukcióban), a dinoszauruszok létezésének idején, Gondwana összekapcsolódott Észak-Amerikával, Európával és Észak-Ázsiával, egy nagy szuperkontinenst, a Pangeát alkotva.
Ezután a rekonstrukció folytatódik az időben visszafelé. A Pangea és a Gondwana maguk is régebbi lemezütközésekből alakultak ki. Ahogy az időben visszafelé halad a videó, megjelenik a Rodinia nevű, korábbi szuperkontinens, amely egy még régebbi, Nuna nevű szuperkontinens felbomlásával jött létre, körülbelül 1,35 milliárd évvel ezelőtt.
A Naprendszer bolygói közül a Föld egyedülálló módon rendelkezik lemeztektonikával. Kőzetfelszíne darabokra (lemezekre) oszlik, amelyek egymásba őrlődve, hegyeket hoznak létre, vagy szétválnak és szakadékokat képeznek, melyeket aztán óceánok töltenek ki.
Amellett, hogy földrengéseket és vulkánokat okoz, a lemeztektonika a föld mélyéből kőzeteket nyom fel a hegyvonulatok magasságába. Így a kőzetekből olyan elemek erodálódhatnak, amelyek eddig messze a föld alatt voltak, és végül a folyókba és az óceánokba mosódnak, onnan pedig az élőlények hasznosítani tudják ezeket az elemeket.
Ezek közé az alapvető elemek közé tartozik a foszfor, amely a DNS-molekulák vázát alkotja, és a molibdén, amelyet a szervezetek a légkörből származó nitrogén eltávolítására, valamint a fehérjék és az élet építőköveinek is nevezett aminosavak előállítására használnak.
A lemeztektonika olyan kőzeteket is feltár, amelyek reakcióba lépnek a légkörben lévő szén-dioxiddal. A szén-dioxidot megkötő kőzetek hosszú időn keresztül – sokkal hosszabb időn keresztül, mint a klímaváltozás, amelyért ma mi vagyunk felelősek – a Föld éghajlatának fő irányítói.
A bolygó múltbeli lemeztektonikájának feltérképezése az első lépés ahhoz, hogy a Föld történetének teljes digitális modelljét fel lehessen építeni. Egy ilyen modell lehetővé teszi a kutatók számára, hogy teszteljük a Föld múltjára vonatkozó hipotéziseket, például azt, hogy a Föld éghajlata miért ment keresztül szélsőséges „Hógolyó-Föld” ingadozásokon, vagy hogy miért épült fel oxigén a légkörben, amikor ez történt.
Emellett lehetővé teszi, hogy sokkal jobban megértsük a bolygó mélye és a Föld felszíni rendszerei közötti visszacsatolást, amely az általunk ismert életet támogatja.
Bolygónk múltjának modellezése alapvető fontosságú, ha meg akarjuk érteni, hogyan váltak elérhetővé a tápanyagok az evolúcióhoz. A maggal rendelkező összetett sejtek, mint minden állati és növényi sejt, az első bizonyítékai 1,65 milliárd évvel ezelőttről származnak.
Ez a rekonstrukció kezdete és a Nuna nevű szuperkontinens kialakulásának ideje közelében van. A kutatók célja annak vizsgálata, hogy a Nuna kialakulása idején keletkezett hegységek biztosíthatták-e az összetett sejtek evolúcióját működtető elemeket.
A földi élet nagy része fotoszintetizál és oxigént szabadít fel, amely összekapcsolja a lemeztektonikát a légkör kémiájával, és az oxigén egy része az óceánokban oldódik. Az oxigénben gazdag vízben viszont számos kritikus fém, például a réz és a kobalt jobban oldódik. Bizonyos körülmények között ezek a fémek aztán kicsapódnak az oldatból, vagyis érc lelőhelyeket képeznek.
Sok fém a lemezek peremén előforduló vulkánok gyökereiben képződik. Az ősi lemezhatárokat rekonstruálásával, hogy azok hol húzódtak az idők folyamán, jobban megérthetjük a világ tektonikai földrajzát, az ásványkutatókat pedig segítséget kapnak így, hogy megtalálják a most sokkal fiatalabb hegységek alatt eltemetett, fémekben gazdag ősi kőzeteket.
Nyitókép: Unsplash
