Magazino

La malkovro de platotektoniko (Esperanto)


Listen Later

En nia magazino, temas pri la eksterordinara scienca revolucio, kiu malkaŝis, ke la kontinentoj de nia planedo ne estas fiksaj, sed konstante moviĝas en grandioza, malrapida danco.
Dum jarcentoj, homoj rigardis la kontinentojn kiel tute fiksajn kaj neŝanceleblajn masojn. Tamen, la ideo, ke la teraj masoj eble iam estis kunigitaj, ne estas tute moderna. Jam en la jaro mil kvin cent naŭdek ses, la flandra kartografo Abraham Ortelius konstatis la frapan simetrion de la marbordoj de Ameriko, Eŭropo kaj Afriko. Li sugestis, ke tiuj kontinentoj iam estis disŝiritaj de grandegaj katastrofoj. Poste, en la jaro mil ok cent kvindek ok, la franca geografo Antonio Snider-Pellegrini eĉ desegnis mapojn, kiuj montris la kontinentojn tute kunigitaj, kvankam liaj teorioj baziĝis pli sur katastrofaj interpretoj ol sur solida scienca metodaro.
Sed la vera, sistema scienca vojaĝo al la malkovro de la kontinenta drivo komenciĝis nur en la frua dudeka jarcento. En la jaro mil naŭ cent dek du, germana meteologo kaj geofizikisto nomata Alfred Wegener prezentis radikalan hipotezon al la Germana Geologia Societo. Wegener proponis, ke ĉiuj nunaj kontinentoj iam formis ununuran, gigantan superkontinenton, kiun li nomis Pangeo, kio en la antikva greka lingvo signifas tuta Tero. Laŭ lia teorio, ĉi tiu superkontinento poste diseriĝis, kaj la unuopaj partoj tre malrapide drivis al siaj nunaj pozicioj tra la tuta tera surfaco. Li detalis sian mirindan teorion en sia fama libro de la jaro mil naŭ cent dek kvin, titolita La Origino de Kontinentoj kaj Oceanoj.
Wegener ne simple elpensis ĉi tiun ideon sen bazo; li kolektis amason da konvinkaj indikaĵoj el diversaj sciencaj fakoj. Unue, ekzistis la evidenta geometria kongruo de la kontinentaj marbordoj, precipe la okcidenta marbordo de Afriko kaj la orienta marbordo de Sud-Ameriko, kiuj ŝajnis kongrui kiel pecoj de puzlo. Sed liaj plej fortaj argumentoj venis el la fosiliaj registroj. Wegener rimarkis, ke fosilioj de la malgranda dolĉakva reptilio mezosaŭro estis trovitaj nur en sudorienta Sud-Ameriko kaj sudokcidenta Afriko. Ĉar mezosaŭro estis dolĉakva besto kaj tute ne kapablis naĝi trans la salan Atlantikan Oceanon, la sola logika klarigo estis, ke the du kontinentoj iam estis kunigitaj. Simile, la fosilioj de la antikva filiko glosopterido estis malkovritaj en Sud-Ameriko, Afriko, Barato, Antarkto kaj Aŭstralio. Tio montris, ke tiuj nun tute apartaj regionoj iam kunhavis la saman ekologian sistemon.
Krome, Wegener atentigis pri frapaj geologiaj similecoj. La Apalaĉoj en orienta Nord-Ameriko havas preskaŭ identan geologian strukturon kaj aĝon kiel la Kaledonaj montaroj en Skotlando kaj Skandinavio. Se oni kunmetas la kontinentojn, tiuj montaroj formas unu solan, kontinuan ĉenon. Li ankaŭ ekzamenis paleoklimatajn indikaĵojn. Ekzemple, li trovis spurojn de antikvaj glaĉeroj en nuntempe tre varmaj regionoj kiel Barato, suda Afriko kaj Aŭstralio, kio indikis, ke tiuj areoj iam troviĝis proksime de la Suda Poluso. Aliflanke, karbotavoloj, kiuj formiĝas nur en tropikaj marĉoj, estis trovitaj en la frosta Antarktiko, indikante drastan ŝanĝon de ĝia geografia pozicio laŭlonge de la tempo.
Malgraŭ ĉi tiu grandega kvanto da indikaĵoj, la tiama scienca komunumo preskaŭ tute malakceptis la ideojn de Wegener. Geologoj kaj geofizikistoj rigardis lian teorion kun ekstrema skeptiko kaj eĉ mokado. La ĉefa kialo de ĉi tiu rigida rezisto estis, ke Wegener ne povis proponi kontentigan fizikan mekanismon por klarigi, kiel la solidaj kontinentoj povus moviĝi. Li sugestis, ke la tajdaj fortoj de la Luno kaj la Suno, kune kun la centrifuga forto de la tera rotacio, estis la kaŭzoj de la drivo. Tamen, fizikistoj rapide kalkulis, ke tiuj fortoj estas tute nesufiĉaj por puŝi grandegajn kontinentojn tra la supozeble solida kaj malmola oceana fundo. Wegener kvazaŭ malklare parolis pri eblaj konvekciaj fluoj en la tera interno, sed li ne havis la necesajn geofizikajn datumojn por pruvi tion. Sen klara kaj mezurebla forto, la kontinenta drivo estis rigardata kiel neebla fantazio. Alfred Wegener mortis en la jaro mil naŭ cent tridek dum ekspedicio en la glaciaj dezertoj de Gronlando, neniam sciante, ke lia radikala ideo fine fariĝos la fundamento de la moderna geoscienco.
La radikala ideo de Alfred Wegener restis flankenlasita dum pluraj jardekoj, ĝis la mezo de la dudeka jarcento alportis novajn teknologiojn kaj neatenditajn malkovrojn. Post la Dua Mondmilito, dum la jaroj de la Malvarma Milito, la oceanoj fariĝis areno de intensa milita agado, precipe rilate al submarŝipoj. Por pli bone navigi en la oceanaj profundoj, la usona armeo kaj sciencaj institucioj komencis amplekse mapi la oceanan fundon per novaj sonar-aparatoj, kiuj sendis sonondojn por mezuri la profundon de la akvo. Tiu esplorado tute hazarde malkaŝis mondon tute nekonatan; la oceana fundo ne estis glata, plata dezerto, sed havis gigantajn montarojn, profundajn valojn kaj fendegojn.
En la centro de tiu eksterordinara esplorado staris Marie Tharp, usona geologo kaj kartografo, kies laboro estis absolute decida por la revolucio de la platotektoniko. Pro la tiamaj sociaj limigoj kaj diskriminacio kontraŭ virinoj en scienco, Marie Tharp ne rajtis veturi sur la esplorŝipoj, kiuj kolektis la sonar-datumojn. Tiu tasko apartenis al ŝia kolego Bruce Heezen. Laborante sola ĉe sia desegnotablo en la observatorio de la universitato Kolumbio, Tharp ricevis la krudajn nombrojn kaj profundecajn mezurojn, kaj per ekstrema pacienco kaj precizeco, ŝi komencis desegni la unuan detalan tridimensian mapon de la fundo de la Atlantika Oceano.
En la jaro mil naŭ cent kvindek sep, dum ŝi analizis la profilojn de la meza Atlantiko, Marie Tharp rimarkis ion eksterordinaran. Ne nur ekzistis grandega subakva montaro, kiun ni nun nomas la Mezo-Atlantika Dorso, kaj rekte laŭ la mezo de tiu montara pinto troviĝis profunda kaj larĝa fendo-valo, simila al la Granda Rifta Valo en Afriko. Kiam ŝi montris ĉi tiun malkovron al Bruce Heezen, li komence malakceptis la ideon, nomante ĝin knabina babilado kaj timante, ke ĝi tro similas al la kompromitita teorio de la kontinenta drivo de Wegener. Tamen, Tharp estis persista kaj daŭrigis sian laboron, mapante pli da regionoj. Kiam Heezen fine komparis la lokojn de subakvaj tertremoj kun la fendo-valo desegnita de Tharp, li devis konfesi, ke la tertremoj okazis precize laŭlonge de tiu fendo. La subakva fendo-valo estis reala, kaj ĝi estis la unua kaj plej grava indiko pri la fizika forto, kiu movas la kontinentojn.
Surbaze de la mapoj de Tharp kaj siaj propraj esploroj en la Pacifiko, la usona geologo kaj eksa submarŝipa komandanto Harry Hess formulis en la jaro mil naŭ cent sesdek revolucian teorion nomatan marfunda disvastiĝo. Hess proponis, ke la mezoceana dorso ne estas simpla montaro, sed fendo, kie varma magmo el la tera interno konstante supreniras, malvarmiĝas en la akvo kaj kreas novan oceanan kruston. Ĉi tiu nova krusto tiam malrapide moviĝas flanken, forpuŝante la pli malnovan kruston, kvazaŭ sur giganta transportbendo. Por solvi la problemon, ke la Tero ne pligrandiĝas, Hess proponis, ke en la lokoj de profundaj oceanaj fosoj la malnova krusto denove subeniras en la teran mantelon, kie ĝi refandiĝas. Tiu procezo de subeniro estas nomata subdukcio. Lia teoria artikolo, titolita Historio de Oceanaj Basenoj, finfine donis la tiel serĉatan fizikan mekanismon, kiun Wegener ne povis trovi; la kontinentoj ne plugas tra la oceana fundo, sed ili simple rajdas sur la gigantaj platoj de la oceana krusto, kiuj konstante formiĝas kaj detruiĝas.
La teorio de marfunda disvastiĝo bezonis plian pruvon por esti definitive akceptita de la skeptika scienca mondo, kaj tiu pruvo venis tre rapide el tute neatendita fako, nome la paleomagnetismo, kiu studas la historian magnetan kampon de la Tero konservitan en rokoj. Kiam magmo eliras el la mezoceana fendo kaj malvarmiĝas, la feraj mineraloj en la lafo orientiĝas laŭ la tiama magneta kampo de la Tero, agante kiel mikroskopaj kompasoj fiksitaj en la ŝtono. Ni scias, ke la magneta kampo de nia planedo sporade inversiĝas laŭlonge de la geologiaj epokoj, kio signifas, ke la norda kaj suda magnetaj polusoj interŝanĝas siajn lokojn.
En la fruaj jaroj de la mil naŭ cent sesdekaj jaroj, sciencistoj mezuris la magnetajn proprietojn de la oceana fundo kaj malkovris mirindan, simetrian patron de magnetaj strioj ambaŭflanke de la Mezo-Atlantika Dorso. Ekzistis strioj kun normala magneteco alternantaj kun strioj de inversa magneteco, kaj tiu strio-patro sur unu flanko de la meza fendo estis preciza spegula bildo de la patro sur la alia flanko. Tiu malkovro agis kiel neforviŝebla sonbendo, kiu registris la naskiĝon kaj forpuŝon de la marfundo dum milionoj da jaroj. Ĝi estis la fina kaj absoluta pruvo, ke la marfundo ja disvastiĝas kaj ke la kontinentoj ja moviĝas.
En la sama jardeko, la kanada geofizikisto J. Tuzo Wilson aldonis la lastajn gravajn pecojn al la puzlo. Li enkondukis la koncepton de transformaj faŭltoj, kiuj estas grandaj horizontalaj fendoj, kie du tektonaj platoj glitas flanken preter unu la alian sen krei aŭ detrui kruston. La plej fama ekzemplo de tia transforma fendo estas la faŭlto de Sankta Andreo en Kalifornio. Wilson ankaŭ klarigis la fenomenon de varmaj punktoj. Li proponis, ke ekzistas fiksaj, tre varmaj magmo-kolonoj profunde en la tera mantelo. Kiam tektona plato malrapide moviĝas super tia fiksa varma punkto, la magmo trapikas la platon kaj kreas ĉenon de vulkanaj insuloj, kiel ekzemple la Havaja insularo, kie la aĝo de la insuloj pligrandiĝas ju pli for ili estas de la nuna aktiva vulkano.
Je la fino de la mil naŭ cent sesdekaj jaroj, ĉiuj tiuj malkovroj kuniĝis en unu solan, elegantan teorion, kiun ni hodiaŭ nomas platotektoniko. Ĉi tiu teorio asertas, ke la ekstera krusto de la Tero, la tiel nomata litosfero, estas dividita en proksimume dekduon da grandaj, rigidaj platoj kaj plurajn pli malgrandajn, kiuj flosas sur la pli mola, duone fluida tavolo de la mantelo, la astenosfero.
La signifo de ĉi tiu scienca revolucio estas simple kolosa. La platotektoniko estas por la geologio tio, kio estas la teorio de evoluo por la biologio aŭ la teorio de relativeco por la fiziko. Ĝi provizas unuecan kaj tute koheran kadron por kompreni preskaŭ ĉiun gravan procezon sur nia planedo. Ĝi klarigas, kial kaj kie okazas la plej detruaj tertremoj, kiel kaj kie formiĝas vulkanoj, kaj kiel naskiĝas la plej altaj montaraj sistemoj de la mondo, kiel ekzemple la Himalajo, kiu estis kreita kiam la hinda plato koliziis kun la eŭrazia plato.
But la graveco de la platotektoniko etendiĝas multe preter la limoj de pura akademio. Ĝi havas tre praktikajn aplikojn por nia moderna socio. Ĝi helpas nin trovi valorajn mineralajn kuŝejojn kaj energifontojn, ĉar la geologiaj procezoj ĉe la limoj de la tektonaj platoj kreas la idealajn kondiĉojn por koncentri metalojn kiel kupro kaj oro, kaj por formi naftajn kaj gasajn basenojn. Plej grave, la teorio ebligas al ni pli bone taksi kaj antaŭvidi naturajn danĝerojn, helpante nin desegni pli sekurajn urbojn kaj krei fruajn avertajn sistemojn kontraŭ tsunamioj kaj sismoj en la plej riskaj regionoj de la mondo. Nia planedo ne estas senmova ŝtona sfero, sed dinamika, vivanta kaj konstante sin transformanta organismo, kies grandiozan kaj malrapidan dancon ni fine komencas kompreni.
La rakonto pri la malkovro de la platotektoniko memorigas nin, ke la plej grandaj sciencaj veroj ofte postulas jardekojn da duboj, pacienco kaj la kuraĝo defii la establitajn dogmojn de nia tempo.
Ni esperas, ke ĉi tiu rigardo al la kaŝitaj fortoj de nia planedo estis por vi kaj interesa kaj instrua.
...more
View all episodesView all episodes
Download on the App Store

MagazinoBy Voĉo de Esperantujo