De wetenschap noemt het “Pangaea Proxima”. Misschien noem jij het liever “The Next Big Thing”. Er is een supercontinent op komst dat alle grote landmassa’s op aarde omvat, wat betekent dat je van Australië naar Alaska zou kunnen lopen, of van Patagonië naar Scandinavië. Voor Christopher Scotese van de Northwestern University in Evanston, Illinois, is het feit dat onze continenten niet stil liggen, een verleidelijke ontdekking. Hoe waren ze in het verleden geordend – en hoe zullen ze in de toekomst gepositioneerd zijn? Vijftig miljoen jaar vanaf nu zal Australië in veel grotere mate botsen met Zuidoost-Azië,” zegt hij. Afrika zal ook recht tegenover Zuid-Europa staan, terwijl de Atlantische Oceaan veel breder zal zijn dan nu.
Om al deze details te visualiseren, heeft Scotese een animatie gemaakt die zijn voorspellingen illustreert naarmate de tijd verstrijkt.
Hij geeft echter toe dat prognoses voor de periode na 50 miljoen jaar in de toekomst – waaronder zijn Pangaea Proxima voorspelling – “zeer speculatief” zijn.
De continenten van de aarde rusten op een systeem van platen en deze bewegen met verschillende snelheden. Sommige bewegen ongeveer 30 mm per jaar, terwijl andere vijf keer zo snel kunnen bewegen. Dit zijn ruwweg de snelheden waarmee menselijke vingernagels en haren groeien.
De beweging van de platen wordt tegenwoordig gevolgd met satellietplaatsbepalingsinstrumenten die in de grond zijn ingebed. Maar we wisten al dat platen bewogen lang voordat deze technologie was uitgevonden. Hoe dan? Hoe hebben we ons ooit gerealiseerd dat we op enorme, verschuivende platen staan, gezien het feit dat ze zo langzaam bewegen en zo massief zijn?
Het idee dat de continenten verschuiven dateert al van eeuwen geleden, maar de eerste keer dat iemand serieus bewijs leverde voor dit idee was 100 jaar geleden. Die iemand was de Duitse geofysicus Alfred Wegener.
Voor veel geologen was continentverschuiving een krankzinnig idee met weinig harde bewijzen
Hij merkte opmerkelijke overeenkomsten op tussen de fossiele planten en dieren die werden gevonden op continenten die werden gescheiden door uitgestrekte oceanen. Dit suggereerde hem dat die continenten met elkaar verbonden waren toen die nu gefossiliseerde soorten nog leefden.
Toen Wegener zijn kaarten bekeek, kon hij bovendien duidelijk zien dat Zuid-Amerika en Afrika als twee reusachtige puzzelstukken in elkaar pasten. Zou dat echt toeval zijn, of waren ze miljoenen jaren geleden met elkaar verbonden, om vervolgens uit elkaar te drijven?
Dat was de essentie van Wegener’s theorie: continentale drift. Maar weinig mensen vonden het een goed idee.
Voor veel geologen was de continentale drift zelfs een krankzinnig idee met weinig harde bewijzen. Hoe konden massieve continenten zich precies verplaatsen?
Wegener kon geen bevredigende verklaring geven. Hij stierf in 1930. Maar zijn idee leefde voort, en 20 jaar later zou zijn rechtvaardiging beginnen.
Zuid-Amerika en Afrika waren als twee reusachtige puzzelstukken – ze pasten in elkaar
De cruciale geheimen die de waarheid van zijn theorie zouden ontsluieren, waren niet te vinden op die bewegende continenten. Ze waren allemaal verborgen onder de zee.
Marie Tharp was een van de eersten die zich realiseerde dat bergketens en enorme valleien niet alleen op het land te vinden waren, maar ook onder de oceanen. In het begin van de jaren vijftig hielp Tharp bij het in kaart brengen van een gigantische onderzeese bergketen, duizenden kilometers lang maar slechts een paar kilometer breed, die zich zigzaggend door het midden van de Atlantische Oceaan slingerde.
Dergelijke bergketens liggen ook onder de golven van andere oceanen. Ze worden sindsdien ‘middenoceanische ruggen’ genoemd – en hun ontdekking heeft ertoe bijgedragen dat het denken over hoe het aardoppervlak was gevormd, is veranderd.
Harry Hess, een Amerikaanse geoloog en onderzeebootcommandant in de Tweede Wereldoorlog, onderkende het potentiële belang van de middenoceanische ruggen.
Deze zijwaartse beweging van gesteente… zou uiteindelijk kunnen verklaren waarom de continenten zelf verschoven
Tijdens de oorlog had Hess met sonar enkele gebieden van de oceaanbodem in detail in kaart gebracht. Hij had ontdekt dat de oceaanbodem lang niet zo vlak was als de meeste geologen hadden aangenomen.
De ontdekking van middenoceanische ruggen paste bij een idee dat hij aan het ontwikkelen was – namelijk dat de oceaanbodem zich voortdurend, maar heel langzaam, vernieuwt. Hij stelde voor dat heet magma langs de mid-oceanische ruggen opwelde en afkoelde tot gesteente. Toen vervolgens meer heet magma bij de bergkammen opwelde, werd het afgekoelde gesteente langs de flanken van de bergkammen naar beneden geduwd om plaats te maken.
Deze zijwaartse beweging van gesteente, loodrecht op de middenoceanische bergkammen, zou uiteindelijk kunnen verklaren waarom de continenten zelf bewogen. Ze werden rondgeduwd door de opwelling van magma langs de middenoceanische ruggen.
Zijn theorie werd bekend als “seafloor spreading”. Maar andere geologen waren sceptisch. Andere kenmerken onder de zeebodem leverden echter meer aanwijzingen op en deden de mening van Hess geleidelijk kantelen.
Het was simpelweg het beste bewijs tot nu toe voor een drijvende kracht die continenten kon doen verschuiven.
Veel gesteenten op aarde bevatten magnetische mineralen. Voordat deze gesteenten uit magma stolden, konden deze mineralen als kleine kompasnaalden ronddraaien en zich op het magnetische veld van de aarde richten. Bij afkoeling raakten de “kompasnaalden” vastgevroren.
De Canadese geoloog Lawrence Morley en de Britse geologen Frederick Vine en Drummond Matthews realiseerden zich dat dit uitlijningsproces meer bewijs leverde voor de verspreiding van de zeebodem.
Olke zoveel tijd slaat het aardmagnetisch veld om: onze kompasnaalden wijzen dan naar Antarctica in plaats van naar de Noordpool. Dat omkeren is te zien aan de rotsen die de zeebodem vormen. Het was “gestreept”, in staven van normale en omgekeerde polariteit die parallel lagen aan de mid-ocean ridge.
De beste manier om dit te verklaren was via seafloor spreading.
De platen zijn als kleine stukjes korst bovenop de soep
De magnetische mineralen in hete lava bij een mid-ocean ridge worden uitgelijnd met het magnetisch veld van de aarde, en bevriezen vervolgens wanneer de lava afkoelt. Wanneer het gesteente wordt gevormd en vervolgens langs de flanken van de bergkam wegschuift, houdt het een verslag bij van de veranderingen in het magnetisch veld van de aarde gedurende tienduizenden jaren. De studie van deze gegevens wordt “paleomagnetisme” genoemd.
Dit idee verklaart ook waarom de strepen aan weerszijden van de bergkam over het algemeen exacte spiegelbeelden van elkaar zijn. Rotsblokken rollen gewoonlijk even snel van beide zijden van de middenoceanische rug af.
Het was simpelweg het beste bewijs tot nu toe van een drijvende kracht die continenten kan doen verschuiven. Geologen zijn het er nu over eens dat Hess – en Wegener voor hem – gelijk hadden dat de geografie van de aarde voortdurend in beweging is. “Het is net een grote soepketel,” zegt Susan Hough, een seismoloog bij het US Geological Survey in Californië. “De platen zijn als kleine stukjes korst bovenop de soep.”
De platen zijn in een soort eeuwigdurende oorlog, vechten om hun positie op de aarde.
Er zijn twee lagen in de aardkorst en de bovenste mantel die met deze metafoor worden beschreven. De lithosfeer – het harde, koelere deel van de korst, inclusief de platen zelf – en de asthenosfeer, waar gesmolten gesteente naar de lithosfeer toe beweegt en soms doorbreekt bij de mid-oceanische ruggen.
De grond onder uw voeten is niet zo rotsvast als u misschien dacht. Al deze convectie en mechanische activiteit drijft de beweging van platen aan. Ze kunnen tegen elkaar botsen, langs elkaar schuiven of van elkaar wegschuiven. Sommige platen kunnen zelfs onder naburige platen bedolven raken, waardoor hun gesteente naar het binnenste van de aarde wordt “teruggevoerd”.
De platen zijn in een soort eeuwigdurende oorlog verwikkeld, vechtend om hun positie op de aarde.
We weten dat de platen zijn verschoven, maar hoe kunnen we hun posities in de tijd uitzetten? Scotese heeft animaties gemaakt van wat wij denken dat de bewegingen van de continenten in de afgelopen 750 miljoen jaar zijn geweest.
“Het is een soort CSI-onderzoek,” zegt hij. “Je moet al het bewijsmateriaal gebruiken om het verhaal te vertellen, want er zijn geen ooggetuigen, er zijn geen videocamera’s die foto’s nemen.”
Fossielen van Mesosaurussen worden niet alleen in Zuid-Amerika gevonden, maar ook in Afrika
Ondanks de uitdaging, zegt Scotese dat we met een behoorlijke mate van vertrouwen 70 miljoen jaar in het verleden kunnen komen. Dat komt doordat we de verspreiding van de zeebodem vrij nauwkeurig kunnen volgen om te bepalen waar de continenten zich vroeger bevonden. Maar er zijn ook verschillende soorten geologische gegevens waarmee we nog verder terug kunnen kijken.
Scotese geeft het voorbeeld van oude fossiele koraalriffen. Tussen 300 en 400 miljoen jaar geleden ging wat nu Noord-Afrika is over van polaire naar tropische breedtegraden.
“Als je goed kijkt, kun je precies zien wanneer het die grens overschreed van de koude helft van het halfrond naar de warme helft,” legt Scotese uit. “Koraalriffen verschijnen dan voor het eerst en beginnen te groeien op deze carbonaatplatforms.”
De fossiele gegevens vormen inderdaad een enorm belangrijk bewijsmateriaal. Dit was natuurlijk wat Wegener aanvankelijk vertrouwen gaf in zijn ideeën.
Toen Mesosaurus nog leefde, was het mogelijk om tussen bijna elke twee punten op elke twee continenten te lopen.
Neem het voorbeeld van Mesosaurus, een schepsel dat niet veel verschilde van de krokodillen van vandaag. Het was een zoetwaterreptiel met een lange, krachtige kaak, dat tussen 270 en 300 miljoen jaar leefde.
Hier komt het vreemde gedeelte. Fossielen van Mesosaurus zijn gevonden, niet alleen in Zuid-Amerika, maar ook in Afrika. Het was een zoetwaterdier en kan nooit de Atlantische Oceaan zijn overgezwommen om kolonies te ontwikkelen op beide continenten. Hoe kwamen zijn fossielen dan aan weerszijden van die enorme oceaan terecht?
Het antwoord is eenvoudig: 300 miljoen jaar geleden, was er geen Atlantische Oceaan. Die twee continenten waren verenigd, en Mesosaurus hoefde nooit die afstand te zwemmen.
In feite, toen Mesosaurus nog leefde, was het mogelijk om tussen bijna elke twee punten op elke twee continenten te lopen. Alle landmassa’s waren verenigd in het supercontinent Pangaea – iets waarvan Scotese verwacht dat het over ongeveer 250 miljoen jaar weer zal gebeuren als zijn “Pangaea Proxima” supercontinent zich vormt.
Het bestaan van het oude Pangaea is vastgelegd in de verspreiding van andere fossielen. Lystrosaurus, bijvoorbeeld, was een reusachtige herbivoor. Zijn fossiele resten worden nu gevonden in Afrika, India en zelfs Antarctica.
Voorbij 300 miljoen jaar geleden worden de oude magnetische gegevens veel fragmentarischer
Zelfs de plant Glossopteris, een houtachtige struik die wel 30 meter hoog werd, helpt het idee te bevestigen dat alle huidige continenten op een bepaald moment als Pangaea samengeklonterd waren.
Fossiele vondsten van Glossopteris zijn gedaan in Zuid-Amerika, Afrika, India, Antarctica en Australië. Belangrijk is dat de zaden van de plant massief waren en niet konden zijn blijven drijven of door de wind naar andere landmassa’s werden geblazen. Een supercontinent, waarop de zaden via land konden worden verspreid, wordt als de enige geloofwaardige verklaring beschouwd.
Al deze vormen van bewijs hebben echter hun beperkingen. Na 300 miljoen jaar geleden worden de oude magnetische gegevens veel onvollediger, zodat het moeilijk is om harde bewijzen te vinden voor continentale bewegingen. En na 500 miljoen jaar, zegt Scotese, wordt ook het fossielenbestand minder gedetailleerd.
Wat betreft het voorspellen van wat er in de toekomst zal gebeuren, Scotese doet dit allereerst door te kijken hoe de platen nu bewegen en die beweging vervolgens te extrapoleren in de tijd. Dit is de eenvoudigste manier om een voorspelling te doen. Maar, voegt hij eraan toe, na vele miljoenen jaren is niet te voorspellen welke geologische gebeurtenissen onvoorziene veranderingen in die beweging zouden kunnen veroorzaken.
Plaattektoniek geeft ons valleien en enorme bergketens, aardbevingen en continentale grenzen
“In de plaattektonische wereld evolueren platen langzaam en gestaag totdat we een van deze plaattektonische catastrofes hebben, zoals continentale botsingen,” zegt hij. “
Verschillende statistische modellen helpen om een reeks opties te geven voor hoe de continenten er over meer dan 100 miljoen jaar zullen uitzien. Maar dat is zo ver in de toekomst, dat het voor niemand duidelijk is hoe nauwkeurig deze modellen zijn.
Hoe dan ook, het is leuk om te speculeren, en het helpt de realiteit te versterken dat de aarde een actieve, dynamische planeet is – waarvan het aanzicht steeds verandert. Plaattektoniek geeft ons valleien en enorme bergketens, aardbevingen en continentale grenzen. En er zijn nog steeds mysteries over hoe ze werken.
Hough wijst erop dat we nog steeds aan het onderzoeken zijn waarom het Tibetaanse plateau, dat ten noorden van de Himalaya ligt, precies zo hoog is als het is.
Bovendien is onze kennis van plaattektoniek op andere planeten ongelooflijk beperkt. We hebben pas onlangs bewijzen gevonden die duiden op tektoniek op Mars en Europa, de maan van Jupiter.
De continenten zijn echt in beweging gekomen – en ze zijn nog niet gestopt.
“Je krijgt te maken met een aantal interessante vragen,” zegt Hough. “Is het bijvoorbeeld toeval dat we op een tektonisch actieve planeet leven, of was dat op de een of andere manier belangrijk voor het ontstaan van leven? Maar plaattektoniek is ongetwijfeld van belang geweest voor de ontwikkeling en verspreiding van het leven op aarde. De geheimen van de verschuivende grond onder onze voeten zijn grotendeels onthuld – en vooral in de laatste 50 jaar.
Er was een lange tijd dat we dachten dat er weinig statischer en stabieler was dan de aarde onder ons. Maar nu weten we dat Wegener, in principe, gelijk had. De continenten bewogen echt – en ze zijn nog niet gestopt.
Sluit je aan bij meer dan vijf miljoen fans van BBC Earth door ons te liken op Facebook, of volg ons op Twitter en Instagram.
Als je dit verhaal leuk vond, meld je dan aan voor de wekelijkse bbc.com features nieuwsbrief genaamd “If You Only Read 6 Things This Week”. Een zorgvuldig geselecteerde selectie van verhalen van BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel en Autos, elke vrijdag afgeleverd in uw inbox.