3.2 Tektoniske plater

Den knuste skallet vi bor på

Wegener manglet en mekanisme. På 1960-tallet kom svaret, og det forente kontinentaldrift med havbunnspredning til én kraftfull teori: platetektonikk. Kjernen er enkel og forbløffende -- jordens ytre lag, litosfæren, er ikke ett sammenhengende skall, men er sprukket opp i store, stive plater som beveger seg i forhold til hverandre.

For å forstå hvordan platene kan bevege seg, må vi skille mellom to lag. Litosfæren (gresk for «steinsfære») omfatter hele jordskorpen pluss den øverste delen av mantelen, til sammen 70--150 km tykt -- tynnest under havene, tykkest under fjellkjeder. Den oppfører seg som et stivt, sprøtt lag. Under den ligger astenosfæren (gresk for «svak sfære»), fra cirka 100 til 300 km dyp, som er delvis smeltet og plastisk. Det er fordi astenosfæren er myk at de stive litosfæreplatene kan «flyte» oppå den og bevege seg.

To slags skorpe, to skjebner

Litosfæren består av to typer skorpe med svært ulike egenskaper -- og forskjellen forklarer mye om hvordan jorden ser ut.

Oseanisk skorpe er tynn, bare 5--10 km, og bygd hovedsakelig av basalt og gabbro. Den er tett, rundt 3,0 g/cm³, og ung -- maksimalt rundt 200 millioner år, fordi den stadig dannes på nytt ved midthavsrygger. Kontinental skorpe er derimot tykk, 25--70 km (tykkest under fjellkjeder), bygd av granitt og granodioritt. Den er lettere, rundt 2,7 g/cm³, og kan være ufattelig gammel -- opptil 4 milliarder år.

Hvorfor flyter kontinentene høyere enn havbunnen? Tenk på et isfjell som flyter fordi isen er lettere enn vannet. På samme måte «flyter» den lette kontinentale skorpen høyere på den tyngre mantelen enn den tunge oseaniske skorpen gjør. Dette prinsippet kalles isostasi: litosfæren flyter i likevekt på astenosfæren. Når masse legges til eller fjernes -- for eksempel når en stor isbre smelter -- justerer skorpen seg vertikalt for å gjenopprette likevekten.

Verdens største brikker

Litosfæren er delt inn i rundt 15 store plater og en rekke mindre. De aller største bærer navn du kjenner. Stillehavsplaten er nesten helt oseanisk, den største av alle, og beveger seg raskest. Den nordamerikanske platen inneholder Nord-Amerika og halve Atlanterhavet, mens den eurasiske platen rommer Europa og Asia. Videre har vi den afrikanske, den antarktiske, den indoaustralske (India, Australia og havbunn) og den søramerikanske platen. Mellom disse finnes mindre plater som Nazcaplaten, Kokosplaten, Filippinerplaten og den arabiske platen.

Hvor fort beveger de seg? Mellom 1 og 15 cm per år. Stillehavsplaten er rask med rundt 10 cm i året, mens den eurasiske er treg med rundt 2 cm. For å sette det i perspektiv: neglene dine vokser med 3--4 cm i året, altså raskere enn de fleste kontinenter beveger seg.

Disse små hastighetene blir enorme over geologisk tid. Tenk på et regnestykke: den nordamerikanske og den eurasiske platen beveger seg fra hverandre med rundt 2,5 cm per år. Hvor mye bredere blir Atlanterhavet på 1 million år? Utvidelsen blir hastighet ganger tid: $2{,}5 \text{ cm/år} \times 1\,000\,000 \text{ år} = 2\,500\,000$ cm, altså 25 km. Og strekker vi regnestykket bakover: Atlanterhavet åpnet seg for rundt 180 millioner år siden, noe som med samme hastighet gir cirka 4500 km total bredde -- akkurat det vi måler i dag.

Oppsummering

Platetektonikk, utviklet på 1960-tallet, forklarer at litosfæren -- skorpen pluss den øverste mantelen -- er delt i stive plater som beveger seg på den plastiske astenosfæren. Skorpen finnes i to typer: tynn, tung og ung oseanisk skorpe, og tykk, lett og gammel kontinental skorpe. Forskjellen i tetthet forklarer isostasi -- at litosfæren flyter i likevekt og at kontinentene rager høyere.

Litosfæren er delt i rundt 15 store plater, som Stillehavsplaten, den nordamerikanske og den eurasiske. Platene beveger seg 1--15 cm per år -- små bevegelser som over millioner av år gir enorme endringer, slik regnestykket om Atlanterhavets bredde viser.