Er kontinentene i drift?
HAR du noen gang lagt merke til at formen på østkysten av Sør-Amerika øyensynlig passer akkurat sammen med formen på Afrikas vestkyst? Hvis du tar et kart og anbringer det framspringende hjørnet på Brasil i Guineabukten i Afrika, vil kystlinjen hele veien fra Guyana til Argentina passe forbausende godt sammen med kystlinjen fra Ghana til Cape Town. Ja, de to kontinentene passer sammen som bitene i et gigantisk puslespill.
Da du la merke til dette, slo det deg kanskje at Sør-Amerika og Afrika en gang i tiden kan ha vært ett sammenhengende kontinent, og at de så på en eller annen måte har skilt lag og drevet fra hverandre. I så fall skjøv du sannsynligvis tanken fra deg og avskrev det hele som et merkelig sammentreff.
Men visste du at de fleste geologer nå tar denne tanken alvorlig? En teori som går ut på at kontinentene i virkeligheten beveger seg over den plastiske mantelen under jordskorpen, har vært alminnelig anerkjent siden 1960.
Kontinentalforskyvningsteorien
Teorien ble først framsatt, ikke av en geolog, men av en meteorolog, nemlig tyskeren, Alfred Wegener. Han mente at ikke bare Sør-Amerika og Afrika én gang hadde hengt sammen, men at alle kontinentene hadde utgjort en eneste stor landmasse. Han kalte dette hypotetiske kontinentet Pangæa (som betyr «alt land»). Han kom til at kontinentene passet bedre sammen når en gikk ut fra omrisset av kontinentalsoklene i stedet for de kystlinjer som nå eksisterer.
I dag bruker geologene datamaskiner for å beregne hvordan kontinentene må ha ligget for å passe best sammen. I en typisk rekonstruksjon av et antatt forhistorisk superkontinent ligger sørøstkysten av Nord-Amerika mot Afrikas nordvestkyst. Eurasia er dreid rundt med Spania som dreiningspunkt, slik at Europas vestkyst er presset mot Newfoundland og Grønland. Antarktis ligger inntil Sørøst-Afrika med Australia på den andre siden.
Da Wegener første gang lanserte denne revolusjonære teorien i 1912, ble den mottatt med blandede følelser blant geologene. Enhver teori som går imot de gjeldende vitenskapelige oppfatninger, blir vanligvis mottatt med skepsis. Teorien om kontinentaldriften fikk en enda kjøligere mottagelse enn vanlig, kanskje fordi opphavsmannen til den ikke var geolog. Til tross for at teorien ikke var uten grunnlag, ble det matematisk «bevist» at jordskorpen var altfor sterk til at kontinentene kunne bevege seg. Og følgende spørsmål ble reist: Hva var opphavet til de krefter som kunne skyve kontinentene i den ene eller den annen retning? Ingen hadde noe å foreslå. Tanken ble etter hvert ignorert av anerkjente vitenskapsmenn.
Kontinuitet — et bevis
Hva er så grunnen til at geologene har forandret syn på kontinentaldriffen? For det første har det litt etter litt hopet seg opp en rekke opplysninger som det er vanskelig å forklare på noen annen måte. Blant disse opplysningene kan vi nevne at geologiske formasjoner og fossilførende lag svarer til hverandre på kontinenter som nå ligger langt fra hverandre, og også det at jordens magnetiske poler vandrer.
Som et eksempel på geologisk kontinuitet blir det pekt på en rekke sedimentære bergarter fra den såkalte paleozoiske tid som senere har kommet til syne når de er blitt hevet og har dannet fjellkjeder. Avleiringer av rød sandstein, grå skifer og kull-leier finnes i Appalachene i det østlige Nord-Amerika og strekker seg over til Øst-Grønland. De finnes også i høylandet på De britiske øyer. Lignende sedimenter er blitt funnet i Kjølen og i Atlasfjellene i Nordvest-Afrika. En mener at alle disse fjellformasjonene tilhørte et sammenhengende fjellsystem i det teoretiske superkontinentet Pangæa, og at levningene av dette systemet nå finnes på tre kontinenter.
Det at en har funnet like fossiler i disse lagene på begge sider av Atlanterhavet, blir også brukt som et argument til støtte for teorien. Det finnes rikelig med fossiler av fisk og også av landplanter, til og med av hele skoger av høye bregnetrær. Et annet eksempel på kontinuiteten i fossilenes vitnesbyrd som ofte blir nevnt, er mesosaurusen, en liten dinosaurus som levde i den såkalte paleozoiske tid. En har funnet fossiler av den i Sørvest-Afrika og i Brasil, men ingen andre steder på jorden. Hvis Sør-Amerika og Afrika hang sammen på den tiden, ville mesosaurusen ha holdt til i ett sammenhengende område.
De magnetiske poler på vandring
Studiet av det mystiske fenomenet som kalles polvandring, har brakt for dagen enda mer overbevisende kjensgjerninger. Den oppfatning at jordens magnetiske poler har beveget seg, er basert på målinger av magnetismen i vulkanske bergarter. Når en varm bergart blir avkjølt i et magnetfelt, blir magnetiske mineralpartikler i bergarten liggende parallelt med retningen av magnetfeltet. Dette viser hvilken retning jordens magnetfelt hadde på det tidspunkt da bergarten ble dannet. De magnetiske mineralene tjener med andre ord som et «fastfryst kompass».
Nå skulle en kanskje tro at alle slike fossile «kompassnåler» peker nordover, men overraskende nok viser det seg at de magnetiske mineralpartiklene i bergarter av forskjellig geologisk alder peker i mange forskjellige retninger. Det er som om de magnetiske poler har vandret formålsløst omkring på jorden. Det er derfor en taler om «polvandring».
Når retningene blir ordnet etter det en mener er bergartenes alder, viser det seg imidlertid at polene følger en bestemt rute. Når en måler magnetismen i bergarter andre steder på samme kontinent, viser det seg dessuten at de konsekvent følger den samme ruten.
Denne oppdagelsen brakte geofysikerne i et dilemma. Selv om ingen vet med sikkerhet hva som er årsaken til at jorden har et magnetfelt, ser det ut til at det på en eller annen måte har forbindelse med jordens rotasjon, og det er vanskelig å tenke seg at de magnetiske poler kan vandre særlig langt bort fra de geografiske poler, for ikke å snakke om at de skulle krysse ekvator, slik de fossile «kompassnåler» antydet. De magnetiske polers vandring kunne naturligvis forklares på den måten at polene hadde holdt seg på samme sted, mens kontinentene hadde beveget seg omkring på kloden, men det virket enda vanskeligere å godta.
Det som gjorde at den ene forklaringen ble godtatt framfor den andre, var den oppdagelse at målinger av magnetismen på forskjellige kontinenter som oftest viser at polene har fulgt helt forskjellige ruter. At polene beveget seg, kunne ikke forklare dette, for jorden har bare én nordpol, og den kan ikke peke i en rekke ulike retninger på én gang. Geologene tok dette som et tegn på at kontinentene i virkeligheten har beveget seg uavhengig av hverandre, og at de har tilbakelagt mange tusen kilometer.
Vitnesbyrd fra havbunnen
Nye vitnesbyrd som omsider fikk geologene til å tro på kontinentaldriffsteorien, kom fra havbunnen. Utforskingen av havbunnen kom for alvor i gang i Det internasjonale geofysiske år, 1957—58. Ved hjelp av komplisert utstyr kartla oseanografene havbunnen. Ved å måle tiden mellom et utsendt lydsignal og mottagelsen av ekkoet kunne de undersøke ikke bare sedimentlaget, men også finne ut hvor tykt basaltlaget under dette er. De trakk en forbausende slutning når det gjaldt havbunnen: Den er ikke ubevegelig, men forandrer seg hele tiden over hele kloden.
La oss undersøke de oppdagelser som dannet grunnlaget for denne forbausende hypotesen. Den første ledetråden var en lang fjellkjede midt i Atlanterhavet. Med den som utgangspunkt har geologene kartlagt et system av midtoseaniske rygger som bokstavelig talt går rundt hele jorden. En typisk fjellrygg reiser seg om lag tre kilometer opp fra havbunnen, som ligger cirka fem kilometer under havoverflaten. På begge sider har den en stripe med kupert terreng som er flere hundre kilometer bred. Et slående trekk er en senkning som går som en revne langs fjellryggens kam og således deler den inn i to parallelle rygger.
Havforskerne har også gjort bruk av skip som borer hull i havbunnen. Borekjerner på opptil 460 meter er blitt hentet opp fra mange deler av havet for å bli undersøkt og analysert. Disse undersøkelsene har vist at selve fjellryggene bare består av vulkanske bergarter, og at det finnes få eller ingen sedimenter opptil 100 kilometer på hver side. Lenger borte finnes det sedimentlag som blir gradvis tykkere, opptil halvannen kilometer tykke.
Undersøkelser av magnetismen over havene i nærheten av oseanryggene førte til en annen eiendommelig oppdagelse. Parallelt med oseanryggene går det fjellstriper hvor magnetismen er reversert. Det er som om nordpolen og sydpolen ble byttet om da disse fjellene ble dannet. Forskerne hadde lagt merke til disse magnetiske vekslingene tidligere, i forbindelse med visse vulkanske lavastrømmer, men i nærheten av oseanryggene ser det ut til at det finnes en sammenhengende serie av magnetiske vekslingsfelter i havbunnen. Det finnes ingen forklaring på denne mystiske vekslingen; når alt kommer til alt, er det ingen som vet hvorfor jorden har et magnetfelt, langt mindre hvorfor magnetismen veksler. Det er bare en kjensgjerning som er blitt observert.
Havbunnsspredning
Geologene forklarer alle disse tre iakttagelsene ved hjelp av en enkel hypotese, hypotesen om havbunnsspredning. De antar at det kontinuerlig blir dannet ny havbunn langs den midtoseaniske rygg ved at magma veller opp fra jordens plastiske mantel gjennom en revne i jordskorpen, og at havbunnen beveger seg bort fra revnen på begge sider av den etter hvert som den oppstår. Den nydannede bergarten er ren, og sedimentene opphopes langsomt og blir først merkbare etter at den nye bergarten har ligget bar en tid og har beveget seg bort fra ryggen. De parallelle stripene med vekslende normal og reversert magnetisme oppstår når magmaen siver ut og størkner, én tid mens jordens poler er normale, og så en tid mens de er reversert.
Disse oppdagelsene tyder på at Atlanterhavet på det nåværende tidspunkt utvider seg med litt over to og en halv centimeter om året, og at Stillehavet utvider seg med cirka 15 centimeter om året. Men hvis jorden danner en ny skorpe på havbunnen i dette tempoet, må den på en eller annen måte bli kvitt den gamle skorpen. Selve jordkloden blir jo ikke større. Geofysikerne mener at dette skjer ved at én del av jordskorpen glir under en annen del og forsvinner ned i jordens glødende indre, hvor den smelter og blir en del av den plastiske mantelen. De mener at dette ikke går rolig for seg, men at det ledsages av jordskjelv og vulkanutbrudd. Dette fører til at det oppstår dype renner i havet og høye fjellkjeder langs de grenselinjene hvor to deler av jordskorpen møtes.
Teorien om jordskorpeplatene
På grunnlag av et verdenskart som viser de midtoseaniske ryggene og grensene mellom de forskjellige delene av jordskorpen, har geologene delt opp hele jordoverflaten i seks store (og en rekke mindre) plater. Disse platene, hevder de, blir dannet ved ryggene og beveger seg som et transportbånd mot andre plater, og når de så møtes, blir den ’ene presset ned i mantelen og tilintetgjort. Kontinentene hviler på disse platene, omtrent på samme måte som en eskimos igloo på et stort isflak.
Dette kalles plateteorien. Den omfatter både teorien om kontinentaldriften og teorien om havbunnsspredningen.
La oss se på noen eksempler på hvordan denne teorien blir brukt til å forklare trekk ved jordskorpen som en har iakttatt. Den amerikanske plate, som både Nord- og Sør-Amerika og den vestlige halvdel av Atlanterhavet hviler på, blir teoretisk sett dannet ved den midtatlantiske rygg og beveger seg vestover. Ved Sør-Amerikas vestkyst kolliderer en mindre plate som dannes i den østlige del av Stillehavet, med den amerikanske plate og forsvinner under den. En mener at dette forårsaker en dyp renne i havet utenfor Sør-Amerikas kyst, og at Andesfjellene blir hevet opp som de høyeste fjelltoppene i Amerika. Sammenpressingen av den oseaniske plate forårsaker hyppige jordskjelv langs hele stillehavskysten. Når, ifølge teorien, de lettere bergartene som blir ført ned i mantelen, smelter, stiger de opp gjennom sprekker i den kontinentale jordskorpen over dem og danner vulkaner i Andesfjellene.
Et detaljert kart over den midtoseaniske rygg viser at den i virkeligheten ikke er en sammenhengende fjellkjede, men at den blir avbrutt av en rekke forkastninger som går på tvers av den. Langs disse forkastningene sklir de to teoretiske platene horisontalt. Geologene mener at den friksjon som oppstår som følge av denne bevegelsen, er en annen årsak til jordskjelv. En av de lengste av disse forkastningene ligger mellom den amerikanske plate og stillehavsplaten ved Nord-Amerikas vestkyst. Langs denne forkastningen, som folk i California kjenner som San Andreas-forkastningen, beveger stillehavsplaten seg nordvestover mot den amerikanske plate med en hastighet på cirka fem centimeter pr. år. Dette er årsak til hyppige jordskjelv.
San Francisco ligger på tvers av denne forkastningen, og sørkysten av California ligger vest for den, på stillehavsplaten. Hvis den nåværende bevegelsen ikke blir avbrutt, spår en derfor at Los Angeles i en fjern framtid vil komme til å ligge like ved det sted hvor San Francisco ligger i dag.
Geologene betrakter også det faktum at enkelte steder på jorden en gang hadde et helt annet klima enn de nå har, som et bevis for at kontinentaldriftsteorien har noe for seg. I Pangæa lå alle vår tids kontinenter, bortsett fra Antarktis, mye lenger sør. Nord-Amerika og Pyrenéerhalvøya lå ved Ekvator. Sør-Amerika, Afrika, India og Australia lå i en klynge rundt Antarktis i sydpolområdet.
Vil teorien holde mål?
Vitenskapsmennene gleder seg over å finne en teori som øyensynlig får alle de forskjellige opplysningene til å harmonere med hverandre. Det er det de mener at plateteorien har gjort for geologien. Men er det ensbetydende med at den utgjør det endelige og korrekte bilde? Ikke nødvendigvis.
Til tross for at denne teorien øyensynlig har vært en suksess på mange felter, er det fremdeles mange opplysninger som ikke passer inn i den. Geologene er uenige om hvordan detaljene skal fortolkes. Mens forskningen fortsetter, kan det være at noen av disse spørsmålene blir besvart på en måte som stemmer overens med teorien. På den annen side kan det også være kjensgjerninger som ikke lar seg bringe i overensstemmelse med den.
Vitenskapsmennene er enige om at teorien slik den nå er utformet, har én alvorlig mangel. De krefter som får magmaen til å velle opp langs fjellryggene, er ikke blitt forklart. Noen geologer slår seg til ro med at det er konveksjonsstrømmer i jordens mantel som er ansvarlige for dette. Men hva er det som setter konveksjonsstrømmene i gang, og hvorfor forandrer deres mønster seg? Når denne teorien blir nøye gransket, holder den ikke mål. En konveksjonsstrøm i luften eller i vannet stiger opp omkring en sentral akse, ikke i et langt, smalt lag som danner en fjellrygg. Enda vanskeligere er det å forestille seg hvordan konveksjonsstrømmene kan forårsake horisontale forkastninger.
Professorene Flint og Skinner ved Yale universitet sier følgende i sin bok Physical Geology:
«Plateteorien gir tilsynelatende svar på så mange spørsmål at vi blir fristet til å tro at den er den lenge etterlengtede samlende teori som forklarer litosfæren [den faste, ytre del av jordkloden, jordskorpen innbefattet]. Men vi må være varsomme. Andre teorier har også virket svært lovende, men har likevel i det lange løp vist seg å være feilaktige. Plateteorien er fremdeles bare en teori.»
Enten denne teorien består prøven og viser seg å være riktig eller ikke, har vi rikelig med beviser for den store makt og visdom jordens Skaper er i besittelse av. Salmisten skrev om ham: «Fordum grunnfestet du jorden, og himlene er dine henders gjerning.» (Sl. 102: 26) Vår tids geologer har ikke kunnet besvare de spørsmål Jehova stilte Job for flere tusen år siden: «Hvor var du da jeg grunnfestet jorden? Si fram hvis du vet det! Hvem fastsatte vel dens mål? Vet du det? Eller hvem spente målesnor ut over den? Hvor ble dens støtter rammet ned, eller hvem la dens hjørnestein?» — Job 38: 4—6.