Om 250 millioner år vil Jorden måske kun have ét kontinent

Videnskaben kalder det “Pangaea Proxima”. Du foretrækker måske at kalde det den næste store ting. Der er et superkontinent på vej, som omfatter alle Jordens større landmasser, hvilket betyder, at du kan gå fra Australien til Alaska eller fra Patagonien til Skandinavien. Men det vil være omkring 250 millioner år undervejs.

For Christopher Scotese fra Northwestern University i Evanston, Illinois, er den kendsgerning, at vores kontinenter ikke er stationære, spændende. Hvordan var de placeret i fortiden – og hvordan vil de være placeret i fremtiden?

“Om 50 millioner år vil Australien i langt højere grad kollidere med Sydøstasien”, siger han. Afrika vil også skubbe sig helt op mod Sydeuropa, mens Atlanterhavet vil være et langt bredere hav, end det er i dag.

For at visualisere alle disse detaljer har Scotese lavet en animation, der illustrerer hans forudsigelser i takt med, at tiden går.

Han indrømmer dog, at prognoser for perioden efter 50 millioner år i fremtiden – som omfatter hans Pangaea Proxima-forudsigelse – er “meget spekulative”.

Jordklodens kontinenter hviler på et system af plader, og disse bevæger sig med forskellige hastigheder. Nogle bevæger sig omkring 1,2 tommer (30 mm) om året, mens andre kan bevæge sig fem gange så hurtigt. Det er nogenlunde den hastighed, hvormed henholdsvis menneskets negle og hår vokser.

I dag spores pladernes bevægelse med satellitpositioneringsinstrumenter, der er indlejret i jorden. Men vi vidste, at pladerne bevægede sig, længe før en sådan teknologi blev opfundet. Hvordan? Hvordan kunne vi nogensinde indse, at vi stod på enorme, skiftende plader, når de bevæger sig så langsomt og er så massive?

Den idé, at kontinenterne flyttede sig, stammer fra århundreder tilbage, men første gang nogen fremlagde seriøse beviser til fordel for idéen var for 100 år siden. Denne person var den tyske geofysiker Alfred Wegener.

For mange geologer var kontinentaldrift en vanvittig idé med få konkrete beviser

Han bemærkede bemærkelsesværdige ligheder mellem de fossile planter og dyr, der fandtes på kontinenter, som var adskilt af store oceaner. Det antydede for ham, at disse kontinenter var forbundet, da de nu fossiliserede arter var i live.

Og når Wegener så på sine kort, kunne han desuden tydeligt se, at Sydamerika og Afrika var som to kæmpe puslespilsbrikker – de passede sammen. Kunne det virkelig bare være en tilfældighed, eller var de forbundet for millioner af år siden, for derefter at drive fra hinanden?

Det var essensen af Wegeners teori: Kontinentaldrift. Men kun få kunne lide den.

Faktisk set var kontinentaldrift for mange geologer en skør idé med få konkrete beviser. Hvordan præcist kunne massive kontinenter bevæge sig?

Wegener kunne ikke give en tilfredsstillende forklaring. Han døde i 1930. Men hans idé levede videre, og 20 år senere ville hans retfærdiggørelse begynde.

Sydamerika og Afrika var som to gigantiske puslespilsbrikker – de passede sammen

De afgørende hemmeligheder, der ville afsløre sandheden i hans teori, kunne ikke findes på de bevægelige kontinenter. De var alle skjult under havet.

Marie Tharp var en af de første, der indså, at bjergkæder og enorme dale ikke kun var træk, der fandtes på land, men også under havene. I begyndelsen af 1950’erne var Tharp med til at kortlægge en gigantisk undervandsbjergkæde, der var tusindvis af kilometer lang, men kun få kilometer bred, og som gik i zigzag lige midt i Atlanterhavet.

Samme bjergkæder findes under bølgerne i andre oceaner. De er siden blevet kaldt “midt-oceaniske rygge” – og deres opdagelse var med til at vende tankegangen om, hvordan Jordens overflade var blevet dannet.

Harry Hess, en amerikansk geolog og ubådschef under Anden Verdenskrig, erkendte den potentielle betydning af de midt-oceaniske rygge.

Denne sidelæns bevægelse af sten … kunne i sidste ende forklare, hvorfor kontinenterne selv bevægede sig

Under krigen havde Hess brugt sonar til at kortlægge nogle områder af havbunden i detaljer. Han havde fundet ud af, at det langt fra var det flade, karakterløse landskab, som de fleste geologer havde antaget, at det var.

Fundet af mellemoceaniske rygge passede til en idé, han var ved at udvikle – nemlig at havbunden konstant, men meget langsomt, fornyer sig selv. Han foreslog, at varm magma vældede op langs de mellemoceaniske rygge og afkøledes til sten. Efterhånden som mere varm magma steg op ved ryggen, blev den kolde sten skubbet ned ad ryggenes flanker for at gøre plads.

Denne sidebevægelse af sten vinkelret på de mellemoceaniske rygge kunne i sidste ende forklare, hvorfor kontinenterne selv flyttede sig. De blev skubbet rundt af opstrømningen af magma langs de mellemoceaniske rygge.

Hans teori blev kendt som “spredning af havbunden”. Men alligevel var andre geologer skeptiske. Andre træk under havet gav dog flere spor og vendte efterhånden holdningen til Hess’ fordel.

Det var ganske enkelt det hidtil bedste bevis for en drivkraft, der kunne flytte kontinenter

Mange bjergarter på Jorden indeholder magnetiske mineraler. Før disse sten stivnede fra magma, kunne disse mineraler dreje rundt som små kompasnåle og rette sig ind efter Jordens magnetfelt. Ved afkøling blev “kompasnålene” frosset fast.

Den canadiske geolog Lawrence Morley og de britiske geologer Frederick Vine og Drummond Matthews indså, at denne justeringsproces gav flere beviser for spredning af havbunden.

Hver gang imellem vender Jordens magnetfelt om: vores kompasnåle ville pege mod Antarktis i stedet for Arktis. Denne vendingsproces viste sig i de sten, der udgør selve havbundens struktur. Det var “stribet”, lagt ud i stænger af normal og omvendt polaritet, der lå parallelt med den midtoceaniske ryg.

Den bedste måde at forklare dette på var gennem spredning af havbunden.

Pladerne er som små stykker skorpe oven på suppen.

De magnetiske mineraler i varm lava ved en midtoceanisk ryg bliver rettet ind efter Jordens magnetfelt og derefter frosset, når lavaen afkøles. Efterhånden som sten dannes og derefter bevæger sig ned ad flankerne og væk fra ryggen, bevarer den en registrering af ændringerne i Jordens magnetfelt over titusindvis af år. Studiet af disse optegnelser kaldes “palæomagnetisme”.

Denne idé forklarede også, hvorfor striberne på hver side af højderyggen generelt var nøjagtige spejlbilleder af hinanden. Klipper triller normalt væk fra begge sider af den mellemoceaniske ryg med samme hastighed.

Det var ganske enkelt det hidtil bedste bevis på en drivkraft, der kunne flytte kontinenter. Geologer accepterer nu, at Hess – og Wegener før ham – havde ret i, at Jordens geografi er i konstant bevægelse.

“Det er som en stor suppekedel,” siger Susan Hough, seismolog ved US Geological Survey i Californien. “Pladerne er som små stykker skorpe oven på suppen.”

Pladerne er i en slags evig krig og kæmper om positionen på Jordens overflade

Der er to lag i Jordens skorpe og øvre kappe, som beskrives med denne metafor. Lithosfæren – den hårde, køligere del af skorpen, herunder selve pladerne – og asthenosfæren, hvor smeltet sten bevæger sig op mod lithosfæren og nogle gange bryder igennem ved de mellemoceaniske rygge.

Jorden under dine fødder er ikke så klippefast, som du måske har troet. Al denne konvektion og mekaniske aktivitet driver pladernes bevægelse. De kan støde ind i hinanden, glide forbi hinanden eller flytte sig væk fra hinanden. Nogle plader kan endda blive begravet eller “subduceret” under naboplader og “genbruge” deres sten tilbage til Jordens indre.

Pladerne er i en slags evig krig og kæmper om deres position på Jordens overflade.

Vi ved, at pladerne har bevæget sig, men hvordan kan vi rent faktisk tegne deres positioner tilbage gennem tiden? Scotese har lavet animationer, der viser, hvad vi tror, er kontinenternes bevægelser i løbet af de sidste 750 millioner år.

“Det er lidt ligesom en CSI-undersøgelse”, siger han. “Man er nødt til at bruge alle de beviser, man kan, til at fortælle historien, for der er ingen øjenvidner, og der er ingen videokameraer, der tager billeder.”

Der er fundet fossiler af Mesosaurus, ikke kun i Sydamerika, men også i Afrika

Trods udfordringen siger Scotese, at vi kan komme 70 millioner år tilbage i fortiden med en god grad af sikkerhed. Det skyldes, at vi kan følge udviklingen i spredningen af havbunden ret nøjagtigt for at finde ud af, hvor kontinenterne lå førhen. Men der findes også forskellige typer geologiske optegnelser, som giver os mulighed for at se endnu længere tilbage.

Scotese giver et eksempel på gamle fossile koralrev. For mellem 300 og 400 millioner år siden krydsede det nuværende Nordafrika fra polære til tropiske breddegrader.

“Hvis man ser nøje efter, kan man se præcis, hvornår det krydsede denne grænse fra at være i den kolde halvdel af halvkuglen til den varme halvdel”, forklarer Scotese. “Så koralrevene dukker op for første gang og begynder at vokse på disse karbonatplatforme.”

Fossilregistrene er i sandhed et enormt vigtigt bevismateriale. Det var naturligvis det, der i første omgang gav Wegener tillid til sine idéer.

Da Mesosaurus levede, var det muligt at gå mellem næsten alle to punkter på alle to kontinenter

Tag eksemplet med Mesosaurus, et væsen, der ikke er ulig nutidens krokodiller. Det var et ferskvandsreptil med en lang, kraftig kæbe, som levede mellem 270 og 300 millioner år.

Her kommer den mærkelige del. Fossiler af Mesosaurus er fundet, ikke kun i Sydamerika, men også i Afrika. Den var et ferskvandsdyr og kunne aldrig have svømmet over Atlanterhavet for at udvikle kolonier på begge kontinenter. Hvordan er dens fossiler så endt på begge sider af det store ocean?

Svaret er enkelt: For 300 millioner år siden fandtes der ikke noget Atlanterhav. De to kontinenter var forbundet, og Mesosaurus var aldrig nødt til at svømme den afstand.

Dengang Mesosaurus levede, var det faktisk muligt at gå mellem næsten alle to punkter på to kontinenter, da den var i live. Alle landmasser var forenet i superkontinentet Pangæa – hvilket Scotese forventer vil ske igen om ca. 250 millioner år fra nu af, når hans superkontinent “Pangaea Proxima” dannes.

Den gamle Pangæas eksistens er registreret i fordelingen af andre fossiler. Lystrosaurus var f.eks. et kæmpe planteædende dyr. Dets fossile rester findes nu i Afrika, Indien og endda på Antarktis.

Som er mere end 300 millioner år siden, bliver de gamle magnetiske optegnelser meget mere uensartede.

Selv planten Glossopteris, en træagtig busk, der blev 30 meter høj, er med til at bekræfte ideen om, at alle de nuværende kontinenter på et tidspunkt var presset sammen som Pangæa.

Fossile beviser på Glossopteris er blevet fundet i Sydamerika, Afrika, Indien, Antarktis og Australien. Det er vigtigt at bemærke, at plantens frø var massive og ikke kunne have svævet eller være blevet blæst med vinden til andre landmasser. Et superkontinent, hvorfra frøene kunne spredes via landjorden, anses for at være den eneste troværdige forklaring.

Alle disse former for beviser har imidlertid deres begrænsninger. Efter 300 millioner år siden bliver de gamle magnetiske optegnelser meget mere uensartede, så det er svært at finde hårde beviser for kontinentale bevægelser. Og ved 500 millioner år, siger Scotese, bliver de fossile optegnelser også mindre detaljerede.

Med hensyn til at forudsige, hvad der vil ske i fremtiden, gør Scotese det først og fremmest ved at se på, hvordan pladerne bevæger sig i dag, og derefter ekstrapolere denne bevægelse over tid. Dette er den enkleste måde at udvikle en forudsigelse på. Men, tilføjer han, efter mange millioner år kan man ikke vide, hvilke geologiske begivenheder der kan forårsage uforudsete ændringer i denne bevægelse.

Pladetektonikken giver os dale og enorme bjergkæder, jordskælv og kontinentalgrænser

“I den pladetektoniske verden udvikler pladerne sig langsomt og støt, indtil vi får en af disse pladetektoniske katastrofer som f.eks. kollisioner mellem kontinenter”, siger han. “Det ændrer fundamentalt de pladetektoniske regimer.”

Disse forskellige statistiske modeller er med til at give en række muligheder for, hvordan kontinenterne vil være indrettet om mere end 100 millioner år fra nu. Men det er så langt ude i fremtiden, at det ikke er klart for nogen, hvor nøjagtige de er.

Det er dog sjovt at spekulere, og det er med til at styrke den virkelighed, at Jorden er en aktiv, dynamisk planet – hvis ansigt hele tiden ændrer sig. Pladetektonikken giver os dale og enorme bjergkæder, jordskælv og kontinentalgrænser. Og der er stadig mysterier om, hvordan de fungerer.

Hough påpeger, at vi stadig er ved at undersøge præcis, hvorfor det tibetanske plateau, der ligger nord for Himalaya, er så højt, som det er.

På andre planeter er vores viden om pladetektonikken utrolig begrænset. Faktisk har vi først for nylig fundet nogle beviser, der tyder på tektonik på Mars og Jupiters måne, Europa.

Kontinenterne bevægede sig virkelig – og de er ikke stoppet endnu

“Man kommer ind på nogle interessante spørgsmål,” siger Hough. “Som f.eks. om det er et tilfælde, at vi lever på en tektonisk aktiv planet, eller om det på en eller anden måde var vigtigt for livets opståen?”

For nu kan vi kun spekulere. Men pladetektonikken har utvivlsomt haft betydning for udviklingen og spredningen af livet på Jorden. Hemmelighederne bag den skiftende jord under vores fødder er stort set blevet afsløret – og det meste inden for de sidste 50 år.

I lang tid troede vi, at der ikke fandtes meget mere stationært og stabilt end jorden under os. Men nu ved vi, at Wegener i princippet havde ret. Kontinenterne bevægede sig virkelig – og de er ikke stoppet endnu.

Gå med over fem millioner BBC Earth-fans ved at synes godt om os på Facebook, eller følg os på Twitter og Instagram.

Hvis du kunne lide denne historie, så tilmeld dig det ugentlige bbc.com-nyhedsbrev med titlen “If You Only Read 6 Things This Week”. Et håndplukket udvalg af historier fra BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel og Autos, leveret til din indbakke hver fredag.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.