Voor wie het nog niet wist : elk jaar drijven we 4cm verder weg van het Amerikaanse vasteland, of beter gezegd de Euraziatische plaat verwijdert zich jaarlijks 4cm verder van de Noordamerikaanse. Alfred Wegener bracht in 1915 verschillende argumenten samen in een boek waarin hij aantoonde dat de continenten niet altijd op dezelfde plaats hadden gelegen. En één van de meest in het oog springende argumenten was de manier waarop de continenten in elkaar konden worden gepast. Het Afrikaanse continent schuift bijna naadloos in het Zuid-Amerikaanse.
Ook gelijkaardige fossielen gevonden in beide werelddelen staafden zijn hypothese. En de aanwezigheid van buideldieren in Australië én Zuid-Amerika laat vermoeden dat beide continenten ooit aan elkaar vastzaten. De stelling van continentverschuivingen van Alfred Wegener leidde in de jaren 60 van de vorige eeuw tot de theorie van de platentectoniek en werd pas dan algemeen aanvaard. Ondertussen weten we dat, sinds het ontstaan van de aarde, de continenten verschillende keren uit elkaar zijn gebroken en daarna terug een supercontinent hebben gevormd, met tussenposen van een slordige 400 miljoen jaar. Het laatste supercontinent kreeg de naam ‘pangea’.
Wat is de drijfkracht van deze supercontinentcyclus?
Daar zit het ‘kokende’ hart van onze planeet voor iets tussen. De hitte binnenin de aarde is de restwarmte van hetgeen vrijkwam bij de gigantische botsingen tussen planetesimalen 4,5 miljard jaar geleden die onze aarde deden aangroeien tot de grootte die ze nu is. Voeg daarbij de warmte die vrijkomt tijdens het verval van de radio-actieve elementen in de kern en je krijgt een kolkend inferno waarop een gestold broos korstje ligt.
In het binnenste ontstaan stromingen zoals in een pot kokend water, convectiecellen genaamd. Waar de opwaartse krachten sterk genoeg zijn, ontstaan scheuren en borrelt het hete magma naar buiten. Dat gebeurt onder andere ter hoogte van de midatlantische rug tussen Europa en Amerika in de Atlantische oceaan. Daar wordt lava omhooggestuwd, en worden de twee platen uit elkaar geduwd. Nieuwe oceaanbodem wordt op die manier gevormd, zodat de Atlantische oceaan alsmaar groter wordt. Oceaanbodem is lichter dan continentale korst, waardoor aan de andere kant de oceaanbodem onder de continentale korst duikt. Het materiaal dat, mede door de zwaartekracht, de diepte wordt ingesleurd, smelt en lichtere, silicaatrijke gesteenten gaan bovendrijven. Boven gekomen, stollen ze opnieuw, en door hun lager soortelijk gewicht, nemen ze op den duur niet meer deel aan het subductieproces. Nieuwe ‘lichte’ continentale korst wordt op die manier gevormd. Zo groeien de continenten aan… Als we vanuit de ruimte onze aarde 3,5 miljard jaar geleden zouden aanschouwd hebben, zou ze ons verrast hebben : de aarde was een waterwereld, met een maan die veel dichter stond en een jonge zon die, als een rode gloed aan de hemel, minder fel scheen…. Hoe en wanneer platentektoniek precies in gang werd getrokken is niet volledig gekend, maar het is een feit dat dit verschijnsel het aanzicht van de wereld heeft veranderd. Zonder platentectoniek zou onze aarde een waterwereld zijn gebleven….. Maar er is meer dan dat… Het belang van platentektoniek op aarde.
Constante temperatuur
De aardse temperatuur wordt door een reeks zelfreguleringsmechanismen binnen bepaalde grenzen gehouden, waardoor water op aarde in vloeibare vorm voorkomt, één van de voorwaarden voor het ontstaan en behoud van leven. En één van die mechanismen is de silicaat-of Urey-cyclus, die het CO2, het voornaamste broeikasgas in onze atmosfeer, constant houdt. Hierbij wordt, door verwering van silicaatgesteenten, CO2 omgezet in carbonaten die dan door microscopische zeediertjes in hun skeletjes worden ingebouwd,onder de vorm van calciumcarbonaat. Bij het afsterven van die beestjes worden hele tapijten van kalkgesteenten afgezet. De rotskusten van Dover zijn daar een mooi voorbeeld van. CO2 opgeslagen in gesteenten (kalkgesteenten, steenkool en aardgas) vertegenwoordigen trouwens ettelijke malen meer CO2, dan het koolzuurgas opgeslagen in de biosfeer, hydrosfeer en atmosfeer samen. Als tijdens (alweer) platentectoniek een oceanische plaat onder een continentale duikt, ontstaat daar vulkanische activiteit waardoor het CO2 teruggegeven wordt aan de atmosfeer. Hoe warmer, hoe vlugger de silicaatcyclus verloopt, en hoe meer CO2 er uit de atmosfeer wordt gehaald. Hier verder ingaan op al die andere zelfreguleringsmechanismen die de temparatuur op aarde binnen bepaalde grenzen houdt, zou ons te ver leiden. Toch wil ik er hier nog enkele aanhalen, al was het maar om nogmaals aan te tonen hoe we onze moeder aarde als een ‘levende’ planeet mogen beschouwen.
Denken we maar aan het samenspel van wolken en zonneschijn: hoe warmer het wordt, hoe hoger de verdamping en hoe meer wolken, waardoor de temperatuur terug daalt door het afschermen van de zon. Of aan de fotosynthese door planten : hoe meer zonneschijn, hoe meer zuurstof door planten wordt gevormd, waardoor CO2 als broeikasgas daalt en dus ook de temperatuur. En de redenering kan telkens omgedraaid worden.. Het leven zorgt dus zelf ten dele dat de omstandigheden voor haar zelfbehoud ideaal blijven. Extreme zuurstof in de atmosfeer kan trouwens op zijn beurt weer aanleiding geven tot spontane bosbranden zoals we dat tijdens bepaalde periodes in de aardse geschiedenis.hebben gekend. Hierdoor stijgt terug het CO2-broeikasgas. Daardoor werd vermeden dat de aarde in een diepvrieswereld veranderde…Voorbeelden van zelfregulering zijn legio op onze aarde, maar laten we het bij platentectoniek houden…
Biodiversiteit
Dankzij platentectoniek heeft onze aarde dus continenten, wat ook betekent dat het nooit tot landdieren zou zijn gekomen indien dat niet het geval was. Bij catastrofale natuurrampen in het verleden, zijn er op die manier twee habitats geweest die mogelijks bescherming hebben geboden. En wellicht zal, afhankelijk van de oorzaak van de natuurramp, het ene milieu een groter voordeel zijn geweest,om te overleven, dan het andere. En hoe meer variëteit in de soorten, en hoe meer biotopen, hoe groter de kans dat het leven en meer bepaald het ‘complex’ leven behouden blijft bij dergelijke calamiteiten, zoals bijvoorbeeld het inslaan van een meteoriet met een diameter van pakweg 10km. De zee beschermde het prille leven trouwens tegen de ultraviolette straling die nog niet afgeblokt werd door een ozonlaag, dewelke pas later, ten gevolge zuurstofproductie door fotosynthese, werd gevormd. Het continent zelf kan verder ingedeeld worden in een kustgebied en een continentaal plat. In de kustgebieden hebben eb en vloed vrij spel, wat een eigen biotoop en biodiversiteit ten goede komt. Dit kustgebied was ook wellicht nodig om de overgang van zee-naar landdieren mogelijk te maken via een amfibievorm. Platentektoniek boetseerde verder het landschap… Gebergten, omhooggeduwde continentdelen, gevormd door botsende platen, creëerden ook daar nieuwe biotopen en bijkomende biodiversiteit. Via ‘mantelpluimen’ of ‘hot spots’ vanuit de allerdiepste regionen van de mantel werden op zee geïsoleerde vulkanische eilanden gevormd (bvb hawai), waarop landdieren vanuit het continent, tenauwernood aan de verdrinkingsdood ontsnapt, nu en dan terechtkwamen. Het is op die geïsoleerde eilanden dat die landdieren zich mettertijd verschillend gingen evolueren dan hun soortgenoten op het vasteland. Deze biodiversiteit is een van de reden waarom het complexe leven op aarde de grote extinctiegolven heeft overleefd. Dankzij platentectoniek dus!
Buitenaards leven
Laten we een stapje verder kijken…heeft buitenaards leven platentectoniek nodig ? Wie de redenering hier begrepen heeft, zal dit wellicht beamen… Binnen ons zonnestelsel lijkt het duidelijk dat onze maan en mercurius te klein zijn, waardoor ze te vlug zijn afgekoeld na hun vorming, om platentectoniek mogelijk te maken. Venus heeft ongeveer dezelfde grootte als onze aarde, maar vertoont geen sporen van bewegende continentale platen. Als reden wordt gesuggereerd dat aanwezigheid van water als ‘glijmiddel’ voor subductie een must is, en aangezien water niet aanwezig is op venus… Water is echter wel aanwezig op Mars, en er zijn inderdaad serieuze aanwijzingen dat mars althans tijdelijk een fenomeen, gelijkaardig aan platentectoniek, heeft gekend. Nogmaals blijkt dat fenomenen zoals platentektoniek, wellicht niet louter ‘randverschijnselen’ zijn van een aarde zoals we die kennen, maar wellicht ook noodzakelijk zijn geweest voor het ontstaan en het behoud van leven!
