Geolodzy w końcu wyjaśnili, dlaczego niektóre wyspy oceaniczne zawierają nieoczekiwane ślady materiału kontynentalnego, mimo że znajdują się daleko od jakiegokolwiek lądu. Odpowiedź kryje się w wcześniej niedocenianym procesie: kontynenty nie tylko dryfują po powierzchni Ziemi — są powoli odrywane od dołu przez masywne, wolno poruszające się „fale płaszcza”. Odkrycie to na nowo definiuje nasze rozumienie tektoniki płyt i aktywności wulkanicznej.
Tajemnica materiału kontynentalnego w oceanach
Przez dziesięciolecia naukowców zastanawiała tajemnica, dlaczego płaszcz oceaniczny – warstwa pod dnem morskim – został skażony starożytnymi skałami kontynentalnymi. Dwie wiodące teorie nie udało się w pełni wyjaśnić tego zjawiska. Jedna z nich zasugerowała, że źródłem jest skorupa pochodząca z recyklingu, pochodząca ze stref subdukcji (gdzie jedna płyta wsuwa się pod drugą). Inny zaproponował, aby pióropusze płaszcza, kolumny gorących skał wznoszące się z głębi Ziemi, unosiły tę materię w górę.
Jednak żaden z nich nie wyjaśnił, dlaczego w niektórych regionach praktycznie nie ma dowodów na którykolwiek z tych procesów i dlaczego wzbogacanie różni się tak bardzo w zależności od wieku. Nowe badania sugerują, że wyjaśnienie jest znacznie bardziej fundamentalne: same kontynenty ulegają zniszczeniu u swoich korzeni.
Jak „fale płaszcza” niszczą kontynenty
Kiedy kontynenty rozpadają się w wyniku szczelin, wynikająca z tego niestabilność powoduje powstawanie wolno poruszających się fal w górnym płaszczu. Fale te omiatają podstawy kontynentów na głębokości 150–200 kilometrów, wydzierając materiał z ich korzeni. Usunięty materiał jest następnie transportowany na ogromne odległości – ponad 1000 kilometrów – i wzbogaca płaszcz oceaniczny.
To nie jest nagłe wydarzenie; to jest pełzanie geologiczne. Proces ten jest tak powolny, że fragmenty kontynentów poruszają się z prędkością milion razy mniejszą niż ślimak. Jednak te ramy czasowe oznaczają, że kontynenty pozostawiają trwały ślad chemiczny nawet po rozpadzie.
„Odkryliśmy, że płaszcz nadal odczuwa skutki rozpadu kontynentów długo po tym, jak same kontynenty się rozdzieliły” – wyjaśnia geodynamik Sascha Brunet z Uniwersytetu w Poczdamie. „System nie wyłącza się, gdy tworzy się nowy basen oceaniczny — płaszcz nadal się porusza, zmienia swój układ i transportuje wzbogacony materiał daleko od punktu początkowego”.
Dowody z Oceanu Indyjskiego
Łańcuch podmorskich wulkanów i gór na Oceanie Indyjskim – w tym Wyspa Bożego Narodzenia – dostarcza przekonujących dowodów na poparcie tej teorii. Region, który powstał ponad 150 milionów lat temu, kiedy rozpadł się superkontynent Gondwanaland, charakteryzuje się wzbogaconym wulkanizmem, który miał miejsce w ciągu 50 milionów lat od rozpadu. Co ważne, brakuje mu cech aktywności pióropusza płaszcza, zgodnych z modelem „fali płaszcza”. Zgodnie z przewidywaniami naukowców, wzbogacenie zmniejszało się z biegiem czasu.
Poza wulkanizmem: inne konsekwencje
Badania te mają szersze implikacje niż tylko wyjaśnienie wulkanizmu oceanicznego. Te same fale płaszcza mogą również powodować erupcję magmy bogatej w diamenty z głębi Ziemi. Mogą również powodować wypiętrzanie się kontynentów, powodując podniesienie się pozornie stabilnych części kontynentów o ponad kilometr, tworząc jedne z najbardziej imponujących form terenu na planecie.
Podsumowując, ziemskie kontynenty nie tylko ulegają zniszczeniu; powoli rozpuszczają się od dołu. Proces ten, napędzany nieustannym ruchem płaszcza, zasadniczo zmienia nasze rozumienie tektoniki płyt i długoterminowej ewolucji powierzchni naszej planety. To odkrycie podkreśla, jak powiązane są wewnętrzne procesy Ziemi, a ich skutki rozkładają się w czasie.
