Zijn de continenten onder uw voeten op drift?
IS HET u bij het bekijken van een kaart van de Atlantische Oceaan ooit opgevallen hoe de oostkust van Zuid-Amerika precies lijkt te passen in de westkust van Afrika? Wanneer u de uitstulping van Brazilië in de Afrikaanse Golf van Guinea legt, past de kustlijn die van Guyana naar Argentinië loopt, verbazend goed tegen de kustlijn die van Ghana naar Kaapstad loopt. De twee continenten lijken op de stukjes van een grote legpuzzle.
Misschien schoot, toen u dit opmerkte, wel de gedachte door uw geest dat Afrika en Zuid-Amerika eens echt tegen elkaar hebben gelegen en dat ze op een of andere wijze uit elkaar gedreven zijn. Maar waarschijnlijk dat u die gedachte ook weer zo ongerijmd vond dat u haar onmiddellijk uit uw geest hebt gezet en de overeenkomst als een louter toevallige omstandigheid hebt gezien.
Maar wist u dat die gedachte van uiteendrijvende continenten nu door de meeste geologen ernstig wordt opgevat? Een theorie daarover, hierop neerkomend dat de continenten zich over de vloeibare mantel onder de aardkorst zouden voortbewegen, heeft sinds 1960 algemene aanvaarding gevonden.
De theorie van de continentendrift
De theorie werd voor het eerst geopperd, niet door een geoloog, maar door een meteoroloog in Duitsland, Alfred Wegener genaamd. Behalve dat hij veronderstelde dat Zuid-Amerika en Afrika eens tegen elkaar hebben gelegen, ging hij ervan uit dat alle continenten eens deel hebben uitgemaakt van één enkele, grote landmassa. Hij noemde dat hypothetische oercontinent Pangaea („geheel-aarde”) en ontdekte dat de continenten nog beter ’pasten’ wanneer men van de randen van de continentale platten uitging, in plaats van de nu bestaande kustlijnen.
Thans gebruiken geologen computers om de contouren van de continenten te laten verschuiven ten einde de beste aansluiting te verkrijgen. Bij een typerende reconstructie van het veronderstelde supercontinent ligt de zuidoostelijke kust van Noord-Amerika tegen de noordwestkust van Afrika, zijn Europa en Azië gedraaid om Spanje, zodat de westkust van Europa tegen Newfoundland en Groenland aan ligt, en ligt Antarctica tegen het zuidoosten van Afrika aan, met Australië aan de andere zijde van Antarctica gehecht.
Toen Wegener voor het eerst in 1912 zijn revolutionaire idee lanceerde, werd het door de geologen met gemengde gevoelens ontvangen. Elke theorie die ingaat tegen bestaande wetenschappelijke opvattingen, wordt meestal met grote reserve begroet. En de continentendrift kreeg een nog koelere ontvangst dan normaal, misschien wel omdat de ontwerper ervan niet tot de bestaande geologische kringen behoorde. Hoewel er heel wat feiten waren die de theorie leken te ondersteunen, werd „wiskundig” bewezen dat de aardkorst te sterk was om enige zijdelingse beweging van de continenten mogelijk te maken. Bovendien rees de vraag waar de kracht vandaan zou moeten komen om de continenten uit elkaar te drijven. Niemand kon iets bedenken dat de proef van de analyse wist te weerstaan. Geleerden van naam lieten de gedachte dan ook langzamerhand voor wat ze was.
Aanwijzingen voor de juistheid van de theorie
Waarom zijn de geologen echter teruggekomen op deze theorie van de continentendrift? Onder andere omdat langzamerhand diverse feiten aan het licht zijn gekomen die ze moeilijk op een andere manier kunnen verklaren. Tot die bevindingen behoren de overeenkomsten in geologische formaties en in fossiele overblijfselen op continenten die nu ver uit elkaar liggen, alsook de zwerving van de magnetische polen over de aarde.
Als een voorbeeld van geologische overeenkomst noemen de geologen bepaalde lagen afzettingsgesteente die zich tijdens het zogenaamde Paleozoïsche tijdperk zouden hebben gevormd en later weer werden blootgelegd toen ze tot berggebieden werden opgestuwd. Afzettingen van rode zandsteen, grijze leisteen en steenkoolbeddingen treft men aan in het Appalachengebergte in het oosten van Noord-Amerika, en zelfs nog verder tot in Oost-Groenland, maar ook in de hooglanden van de Britse Eilanden, in het Kjölen-gebergte in Scandinavië en langs het Atlas-gebergte in Noordwest-Afrika. Op het theoretische oercontinent Pangaea hebben, naar men aanneemt, al deze rotsformaties eens deel uitgemaakt van een doorlopend bergsysteem, waarvan de restanten nu over grote afstand op drie continenten zijn verspreid.
Ook de overeenkomsten in fossielen die men in deze afzettingslagen aan beide kanten van de Atlantische Oceaan heeft aangetroffen, worden als een verder argument voor de theorie aangevoerd. Visfossielen en fossiele landplanten zijn in overvloed aanwezig, evenals wouden van grote boomvarens en grote schubbomen in fossiele vorm. Een ander vaak genoemd voorbeeld van overeenkomst betreft de fossielen van de mesosaurus, een kleine dinosaurus, die tijdens het zogenaamde Paleozoïcum leefde. Zijn fossielen zijn in Zuidwest-Afrika en in Brazilië gevonden, maar nergens anders ter wereld. Als Zuid-Amerika en Afrika in die tijd aan elkaar verbonden zijn geweest, zou het woongebied van de mesosaurus één aaneengesloten gebied hebben gevormd.
Zwervende magneetpolen
Overtuigender aanwijzingen zijn echter voortgekomen uit een onderzoek naar het mysterieuze verschijnsel van de poolverplaatsing. Dat de magneetpolen van de aarde ten opzichte van de continenten hebben gezworven, is gebaseerd op metingen van het magnetisme in stollingsgesteenten. Wanneer heet gesteente afkoelt in een magnetisch veld blijft het in zwak gemagnetiseerde toestand achter doordat magnetische mineraaldeeltjes in het gesteente zich tijdens de stolling richten naar de magnetische veldlijnen van de aarde. Ze vormen als het ware een „bevroren kompas” dat de richting van het magnetische veld van de aarde vastlegt in de tijd dat het gesteente werd gevormd.
Nu zou men verwachten dat al die „bevroren kompassen” naar het noorden wijzen, maar verrassend genoeg vertonen gesteenten van verschillende geologische ouderdom een magnetisme dat in wijd uiteenlopende richtingen wijst. Het is alsof de polen doelloos over grote afstanden over de aarde hebben „gezworven”.
Wanneer echter de poolrichting wordt uitgezet tegen de kennelijke ouderdom van het gesteente, komt men tot de ontdekking dat de pool een zekere vaste baan heeft gevolgd. En wanneer bovendien het magnetisme van gesteente op andere plaatsen van een zelfde continent wordt gemeten, ontdekt men dat dat altijd dezelfde baan is.
Deze ontdekking stelde de geofysici voor een moeilijk probleem. Want hoewel niemand de oorzaak kent van het magneetveld van de aarde, moet het bestaan ervan toch wel op de een of andere manier verband houden met de draaiing van de aarde, zodat het moeilijk is te geloven dat de magnetische polen ooit ver van de geografische polen verwijderd zijn geraakt, en zeker niet de evenaar hebben kunnen overschrijden, zoals sommige „gesteentekompassen” aanduiden. Nu zouden natuurlijk de magnetische poolbanen even goed verklaard kunnen worden door aan te nemen dat de magnetische polen vast zijn gebleven en de aardkorst over de globe is verschoven. Maar dat leek nog moeilijker te geloven.
Een middenweg tussen deze twee ongeloofwaardige verklaringen leverde de ontdekking dat de magnetische metingen op verschillende continenten geheel verschillende poolbanen aangaven. Dit kon niet worden verklaard met een beweging van de pool, want de aarde heeft slechts één magnetische noordpool, die zich niet terzelfder tijd in diverse richtingen kan bewegen. Nee, dit vormde er voor de geologen een krachtige aanwijzing voor dat de continenten onafhankelijk van elkaar over afstanden van vele duizenden kilometers zijn verschoven.
Gegevens van de oceaanbodem
Nieuwe gegevens die de geologen uiteindelijk volledig tot de continentenverschuiving hebben „bekeerd”, kwamen van de oceaanbodem. Het onderzoek van de oceaanbodem kwam goed op gang tijdens het Internationaal Geofysisch Jaar (1957-58). Oceanografen gebruikten uitgebreide echoloding-apparatuur om de oceaanbodem in kaart te brengen. Door de echo van geluidsseinen te peilen bepaalden ze niet alleen de diepte van de afzettingslagen op de bodem, maar ook de diepte van het basaltgesteente daaronder. Langzamerhand kwamen zij in verband met de oceaanbodem tot een verbazingwekkende conclusie: namelijk dat deze niet vast was, maar continu gevormd lijkt te worden langs bepaalde zones en zich vandaar op wereldomvattende schaal zijwaarts beweegt.
Laten we eens de ontdekkingen beschouwen die tot deze opzienbarende hypothese hebben geleid. De eerste aanwijzing was een lange bergrug in het midden van de Atlantische Oceaan. Vanaf die bergrug beginnend, hebben de geologen een systeem van centraal-oceanische bergruggen in kaart gebracht, die letterlijk de gehele aarde omspannen. Dergelijke bergruggen in de oceaan stijgen van ongeveer vijf kilometer diepte omhoog tot een hoogte van ongeveer drie kilometer en zijn aan beide kanten geflankeerd door een honderden kilometers breed, heuvelachtig onderzees terrein. Een kenmerkende bijzonderheid van een oceaanrug is een dal of slenk die als een breuk over het midden van de rug loopt en deze dus in feite in twee evenwijdige ruggen verdeelt.
De echogegevens van het bodemoppervlak heeft men aangevuld met gegevens die men heeft verworven door speciale boorschepen monsters uit de zeebodem te laten boren en die gesteentemonsters nader te onderzoeken en te analyseren. Soms waren dit monsters van wel 450 meter diep onder de zeebodem. Dit onderzoek heeft uitgewezen dat de ruggen zelf uit „kaal” stollingsgesteente bestaan en aan beide kanten over grote afstand (100 kilometer) met weinig of geen afzettingsmateriaal zijn bedekt. Pas daarna stuit men op steeds dikkere lagen afzettingsgesteente, die soms wel anderhalve kilometer dik zijn.
Magnetisch onderzoek van de oceaanbodems in de buurt van de ruggen bracht nog een opzienbarend feit aan het licht. En wel dat er evenwijdig aan de ruggen stroken gesteente met negatief en positief magnetisme liggen. Het is alsof de noord- en zuidpool tijdens de vorming van dit gesteente enkele malen van plaats hebben gewisseld. Tegengesteld magnetisme had men ook al waargenomen bij gestolde lavastromen, maar de oceanische ruggen schijnen geflankeerd te worden door een continue reeks van afwisselend positief en negatief gemagnetiseerde zones. Voor die mysterieuze ompoling van het magneetveld bestaat geen verklaring; feitelijk weet men niet eens waardoor het magneetveld van de aarde wordt veroorzaakt, laat staan hoe het komt dat het om de zoveel tijd van richting verandert. Het is slechts een van de waargenomen verschijnselen in de schepping.
Oceaanbodemspreiding
Geologen verklaren al deze waarnemingen met één enkele hypothese: zeebodemspreiding. Zij veronderstellen dat de midden-oceanische ruggen continu worden gevormd door de opwelling van magma uit de plastische mantel van de aarde door een breuk in de vaste aardkorst, en dat de oceaanbodem zich aan beide kanten van de rug af beweegt en daar voortdurend in wording is. Het pas ontstane gesteente is schoon en de zich langzaam vormende afzettingslagen worden pas merkbaar nadat het gesteente al enige tijd aan de invloeden van buitenaf is blootgesteld en zich over een bepaalde afstand van de rug heeft verwijderd. De parallelle stroken met normaal en omgekeerd magnetisme ontstaan wanneer het magma dat naar buiten is getreden, tijdens de stolling in een normaal magneetveld of een omgekeerd magneetveld verkeert.
De onderzoeksresultaten duiden erop dat de spreiding van de bodem van de Atlantische Oceaan momenteel geschiedt met een snelheid van iets meer dan 2,5 centimeter per jaar, en de bodem van de Grote Oceaan zich met ongeveer 15 centimeter per jaar verplaatst. Wanneer de aarde echter op zo’n overvloedige schaal nieuw zeebodemmateriaal produceert, moet de oude korst ergens verdwijnen. Per slot van rekening kan de totale oppervlakte van de aarde niet toenemen. De geofysici speculeren dat de verdwijning van materiaal plaatsvindt langs bepaalde zones, waar één deel van de aardkorst onder een ander deel glijdt en weer naar het hete inwendige van de aarde afdaalt, zodat het smelt en weer in de vloeibare mantel wordt opgenomen. Zij geloven dat dit geen glad verlopend proces is, maar vergezeld gaat van aardbevingen en vulkanische uitbarstingen. Langs deze absorptiestroken (officieel: subductiezones) vormen zich diepe oceaantroggen en hoge bergruggen.
De schollentheorie
Uitgaand van een wereldkaart met daarop aangegeven de midden-oceanische ruggen en de subductiezones, hebben de geologen het gehele aardoppervlak verdeeld in zes grote (en verscheidene kleinere) platen of schollen, bestaande uit vast gesteente. Deze schollen, zo stellen zij, worden gevormd bij de oceanische ruggen en bewegen zich als een transportband naar de grenzen met andere schollen, waar één ervan onder de ander schuift, in de mantel verdwijnt en oplost. De continenten liggen op deze schollen als een eskimo-iglo op een ijsvloer.
Men noemt dit de theorie van de schollentektoniek. Zowel de continentendrift als de oceaanbodemspreiding zijn nu in deze algemene theorie opgenomen.
Laten we eens aan de hand van een paar voorbeelden beschouwen hoe deze theorie wordt gebruikt om verschijnselen in de aardkorst te verklaren. De Amerikaanse schol, waarop zowel Noord- als Zuid-Amerika, alsook de westelijke helft van de Atlantische Oceaan liggen, wordt theoretisch gevormd bij de Middenatlantische Rug en beweegt zich vandaar naar het westen. Langs de westkust van Zuid-Amerika botst een kleinere schol, die in het oostelijke deel van de Grote Oceaan wordt gevormd, tegen de Amerikaanse schol en duikt eronder. Hierdoor is naar men vermoedt de diepe trog ontstaan die langs de kust van Zuid-Amerika loopt, en is het Andesgebergte opgeheven tot het gebergte met de hoogste toppen in de beide Amerika’s. De verbrokkeling van de oceanische schol veroorzaakt langs de hele Grote-Oceaankust van Zuid-Amerika veelvuldig aardbevingen. En wanneer — nog steeds volgens de theorie — het lichtere gesteente, dat naar beneden wordt gevoerd, in de mantel smelt, komt het door scheuren in de continentale korst weer naar boven, en vormt aldus de vulkanen in het Andesgebergte.
Een gedetailleerde kaart van de midden-oceanische ruggen laat duidelijk zien dat ze in feite niet continu doorlopen, maar langs diverse breuken, haaks erop, zijn verschoven. Langs deze zogenaamde transformbreuken, glijden de twee theoretische schollen in horizontale richting langs elkaar. De geologen veronderstellen dat de wrijving die bij deze beweging optreedt nog één van de oorzaken van aardbevingen vormt. Een van de langste transformbreuken ligt tussen de Amerikaanse schol en de schol van de Grote Oceaan, evenwijdig aan de westkust van Noord-Amerika. Langs deze lijn, die bij de bewoners van Californië maar al te goed bekendstaat als de San-Andreasbreuk, beweegt het plat van de Grote Oceaan zich ten opzichte van het Amerikaanse plat in noordwestelijke richting met een snelheid van ongeveer 5 centimeter per jaar. De spanningen die hierdoor in het gesteente ontstaan, leiden in dat gebied vaak tot aardbevingen.
De stad San Francisco ligt dwars over deze breuk, terwijl de kust van Californië, ten zuiden ervan, op het plat van de Grote Oceaan ligt. Indien daarom, zo voorspelt men, de huidige beweging niet zal ophouden, zal in de hele verre toekomst de stad Los Angeles naar boven zijn verschoven tot vrijwel de plaats waar nu San Francisco ligt.
Tekenen die erop duiden dat sommige gebieden eens een geheel ander klimaat hebben bezeten dan nu, passen volgens de geologen ook heel goed in de theorie van de continentenverschuiving. In het gesuggereerde Pangaea lagen de continenten veel verder zuidwaarts dan nu, met uitzondering van Antarctica. Noord-Amerika en het Spaanse schiereiland lagen ter hoogte van de equator. En Zuid-Amerika, Afrika, India en Australië waren allemaal gegroepeerd rond Antarctica in de zuidpoolstreken.
Zal de theorie standhouden?
Voor geleerden is het in het algemeen voldoeninggevend wanneer ze een theorie vinden die tal van afzonderlijke feiten te zamen brengt in één verenigd beeld. En dat heeft naar zij menen de theorie van de schollentektoniek voor de geologie gedaan. Maar is met deze theorie ook het laatste woord gesproken? Niet noodzakelijkerwijs.
Ondanks het schijnbaar algemene succes van de theorie bij de verklaring van allerlei verschijnselen, zijn er nog steeds veel gegevens die er geen plaats in kunnen vinden. De geologen argumenteren over de interpretatie van details. Naarmate het onderzoek zich zal voortzetten, zullen bepaalde vragen waarschijnlijk in overeenstemming met de theorie kunnen worden beantwoord. Maar wellicht zullen er ook verschijnselen overblijven die niet met de theorie zijn te verzoenen.
Eén belangrijke tekortkoming in de huidige theorie, zo wordt erkend, is dat ze in gebreke blijft de opwelling van het magma langs de oceaanruggen te verklaren. Veel geologen zijn tevreden met de algemene verklaring dat convectiestromen in het vloeibare aardmantelgesteente hiervoor verantwoordelijk zijn. Maar wat veroorzaakt die convectie en de veranderingen in het patroon ervan? Wanneer de theorie van de convectiestromen aan een nader onderzoek wordt onderworpen, is ze niet houdbaar. Een convectiestroom in lucht of water stijgt langs een centrale as naar boven en niet in een lange dunne laag, zoals de rifvorming zou vereisen. Nog moeilijker is het hoe de verplaatsing langs transformbreuken op basis van de convectiestromen zou kunnen worden verklaard.
De hoogleraren Flint en Skinner van de Yale-universiteit uiten in hun boek Physical Geology de volgende waarschuwing:
„De theorie van de schollentektoniek lijkt op zoveel vragen een antwoord te verschaffen dat we geneigd zijn te geloven dat het de langgezochte theorie is die alle verschijnselen in de lithosfeer [de aardkorst] verklaart. Maar we moeten voorzichtig zijn. Ook andere theorieën hebben veelbelovend geleken, maar waren op de lange duur toch niet houdbaar. De theorie van de schollentektoniek blijft nog altijd een theorie.”
Wat de resultaten echter ook zullen zijn, of de theorie van de schollentektoniek nu juist zal blijken of niet, overduidelijk spreekt uit dit alles wel de grote macht en wijsheid van de Schepper van de aarde. Over hem schreef de psalmist: „Lang geleden hebt gij de áárde gegrondvest, en de hemelen zijn het werk van uw handen” (Ps. 102:25). En de vragen die Jehovah duizenden jaren geleden aan Job stelde, kunnen ook de moderne geologen nog niet beantwoorden: „Waar bevond gij u, toen ik de aarde grondvestte? Vertel het mij, indien gij werkelijk het verstand kent. Wie heeft haar afmetingen bepaald, ingeval gij het weet, of wie heeft het meetsnoer over haar gespannen? Waarin zijn haar voetstukken met inzinkingen neergelaten, of wie heeft haar hoeksteen gelegd?” — Job 38:4-6.