Jak odkryto wędrówki kontynentów?
Poczucie, że kontynenty były kiedyś połączone w jeden ląd, sięga co najmniej XVI wieku, kiedy flamandzki kartograf i geograf Abraham Ortelius zaproponował tę ideę. Opracował pierwszy nowoczesny atlas: "Theatrum orbis terrarum" ("Teatr świata"). Zauważył, że linie brzegowe Ameryki oraz Europy i Afryki zdają się do siebie pasować niczym elementy układanki. Zaproponował, że kontynenty stopniowo oddalały się od siebie na skutek trzęsień ziemi i powodzi. Jednak to niemiecki naukowiec Alfred Wegener, ponad 300 lat później, rozwinął solidną hipotezę dryfu kontynentalnego.
Alfred Wegener
Był niemieckim geofizykiem. Urodził się 1 listopada 1880 roku w Berlinie. Po zdaniu egzaminu maturalnego studiował fizykę, meteorologię i astronomię na uczelniach w Berlinie, Heidelbergu oraz Innsbrucku. Doktoryzował się z astronomii w 1905 roku u Juliusa Bauschingera na Uniwersytecie w Berlinie, a następnie pracował Pierwszą pracę w nowo powołanym Obserwatorium Aeronautycznym (Königlich-Preußische Aeronautische Observatorium) w Lindenberg koło Beeskow. W latach 1906–1908 odbył swoją pierwszą podróż na Grenlandię jako uczestnik duńskiej wyprawy prowadzonej przez Ludviga Myliusa-Erichsena. Po powrocie rozpoczął pracę na Uniwersytecie Philipsa w Marburgu jako wykładowca meteorologii, astronomii praktycznej oraz fizyki kosmicznej. Jego badania w dziedzinie meteorologii były szczególnie znaczące, ponieważ jako jeden z pierwszych wykorzystał balony do badania cyrkulacji powietrza i opublikował szeroko stosowany podręcznik. W 1924 roku Wegener został profesorem meteorologii i geofizyki na Uniwersytecie w Grazu w Austrii. Brał udział w licznych ekspedycjach naukowych, by zdobywać dowody na poparcie swojej teorii. Szczególnie upodobał sobie Grenlandię, gdzie zresztą zginął w tragicznych okolicznościach (w 1930 roku).
Jeszcze przed pierwszą wojną światową w jeden z bibliotek Wegener natrafił na pracę naukową opisującą skamieniałości roślin i zwierząt znajdowanych po obu stronach Oceanu Atlantyckiego. Zwrócił uwagę na uderzające podobieństwa w typach skał i skamieniałości. Podobnie jak Ortelius, zauważył, że kontynenty przypominają układankę. 6 stycznia 1912 roku na spotkaniu Niemieckiego Towarzystwa Geologicznego we Frankfurcie Wegener po raz pierwszy przedstawił swoją hipotezę dryfu kontynentalnego. Jego teoria przeczyła panującej wówczas hipotezie geologów, która zakładała istnienie lądowych mostów łączących kontynenty, później zanurzonych pod wodą. Niemiecki naukowiec zaproponował, że kontynenty były kiedyś jednym lądem, który stopniowo dzielił się i rozchodził. Jako możliwą przyczynę wskazywał siłę odśrodkową obrotu oraz siły pływowe generowane przez Słońce i Księżyc. Wyjaśnienia Wegenera okazały się błędne, co było jednym z powodów krytyki jego teorii. Dopiero późniejsze badania związane z konwekcją w płaszczu Ziemi i tektoniką płyt dostarczyły poprawnego wytłumaczenia mechanizmu.
W 1915 roku zebrał dowody z wielu dyscyplin naukowych, które wspierały jego teorię Urkontinentu, i opublikował je w dziele O pochodzeniu kontynentów i oceanów (niem. Die Entstehung der Kontinente und Ozeane). Początkowo teoria dryfu kontynentów nie cieszyła się akceptacją środowiska naukowego. Z czasem zdobywała jednak nowych zwolenników. W latach 50. XX wieku większa eksploracja dna oceanicznego dostarczyła dowodów wspierających ideę, że kontynenty poruszają się na płytach skorupy ziemskiej, które rozchodzą się lub zapadają w grzbietach śródoceanicznych. Pod koniec lat 60. teoria płyt tektonicznych stała się powszechna.
Wędrówki kontynentów
Teoria tektoniki płyt jest obecnie powszechnie obowiązującym modelem opisującym dynamikę litosfery, czyli zewnętrznej warstwy Ziemi. Według tej teorii litosfera jest podzielona na kilkanaście dużych i mniejszych płyt, które unoszą się na plastycznej astenosferze, warstwie położonej w górnej części płaszcza ziemskiego. Płyty te poruszają się względem siebie z prędkością kilku centymetrów rocznie, co powoduje zjawiska takie jak wędrówka kontynentów, powstawanie gór, wulkanizm oraz trzęsienia ziemi.
Początkowo przyjmowano, że siłą napędową ruchu płyt jest konwekcja w płaszczu Ziemi. Późniejsze badania wskazały, że większą rolę odgrywa grawitacyjne opadanie litosfery oceanicznej w strefach subdukcji (subdukcja to czyli proces polegający na wciąganiu lub wpychaniu jednej płyty litosferycznej pod drugą – oceaniczną lub kontynentalną).
Według teorii Alfreda Wegenera jednolity superkontynent, nazwany przez niego Pangeą, istniał około 200–300 milionów lat temu, w okresie późnego paleozoiku i wczesnego mezozoiku. Była otoczona olbrzymim oceanem, nazwanym Panthalassą. Środowisko wewnątrz lądu było bardzo suche i surowe, ponieważ większość obszarów była oddalona od wybrzeży, co ograniczało wpływ wilgotnego klimatu. Pangea zaczęła rozpadać się około 200 milionów lat temu, tworząc dzisiejsze kontynenty. Niemiecki naukowiec uważał, że podziałowi superkontynentu towarzyszyły znaczące zmiany środowiskowe i ewolucyjne, które miały kluczowy wpływ na rozwój fauny i flory na Ziemi.
Chociaż Wegener nie potrafił w pełni wyjaśnić mechanizmów ruchu kontynentów, jego teoria była przełomowa i zainspirowała naukowców do dalszych badań, które doprowadziły do współczesnej teorii tektoniki płyt.
Opracowano na podstawie:
January 6, 1912: Alfred Wegener Presents His Theory of Continental Drift
Fifty years of plate tectonics
