2.2 Platetektonikk

Puslespillet som forandret geologien

Se på et verdenskart. Legger du merke til hvordan østkysten av Sør-Amerika ser ut som den ville passet perfekt inn i vestkysten av Afrika, som to puslespillbiter? Det er ingen tilfeldighet. Forklaringen er platetektonikk – den overordnede teorien som forklarer hvorfor vi har vulkaner, jordskjelv, fjellkjeder og dyphavsgroper.

Platetektonikk beskriver hvordan jordens litosfære er delt opp i store plater som stadig beveger seg i forhold til hverandre. Teorien ble utviklet på 1960-tallet og revolusjonerte geologien. Plutselig hang ting sammen som tidligere ikke hadde noen felles forklaring – fra fossiler av tropiske planter på Svalbard til mønsteret av jordskjelv rundt Stillehavet.

Plater i bevegelse og grensene mellom dem

Jordens litosfære er delt opp i rundt 15 store og mange mindre tektoniske plater. De beveger seg sakte, typisk 2–15 centimeter per år. Blant de største er den eurasiske platen som dekker Europa og Asia, den nordamerikanske, den søramerikanske, den store Stillehavsplaten, den afrikanske, den antarktiske og den indisk-australske platen. Men hva driver dem? Bevegelsen skyldes konveksjonsstrømmer i mantelen: varme stiger opp fra jordens indre, flyter sidelengs under litosfæren og synker ned igjen når den avkjøles. I tillegg «dras» platene nedover der tung havskorpe synker ned i mantelen ved subduksjonssoner – et fenomen som kalles slab pull.

Det som virkelig former landskapet, skjer der platene møtes, og det finnes tre hovedtyper plategrenser. Ved divergerende plategrenser, også kalt spredningsgrenser, beveger platene seg fra hverandre. Magma stiger opp og danner ny havskorpe langs midthavsrygger – undersjøiske fjellkjeder som strekker seg over 60 000 kilometer rundt kloden. Den midtatlantiske ryggen mellom Europa/Afrika og Amerika, det østafrikanske riftsystemet der Afrika splittes opp, og Island er gode eksempler.

Ved konvergerende plategrenser, eller kollisjonsgrenser, beveger platene seg mot hverandre, og tre scenarioer er mulige. Møtes havskorpe mot havskorpe, dykker den eldste og tyngste platen under i en subduksjon, og det dannes dyphavsgroper og vulkanøyrekker som ved Marianegropen og Filippinene. Møter havskorpe en kontinentalskorpe, dykker den tyngre havskorpen under den lettere kontinentalskorpen og danner kystfjellkjeder og vulkaner, slik som Andesfjellene. Og møter to kontinentalplater hverandre, er ingen av dem tunge nok til å dykke under – i stedet presses begge oppover til mektige fjellkjeder som Himalaya. Den tredje typen, transforme plategrenser eller forskyvningsgrenser, oppstår der platene glir sidelengs forbi hverandre. Her dannes verken ny skorpe eller subduksjon, men gnisningen forårsaker kraftige jordskjelv, som ved San Andreas-forkastningen i California og den nordanatoliske forkastningen i Tyrkia.

Wegener og det tapte superkontinentet

Lenge før teorien om platetektonikk fantes, så en mann mønsteret. Allerede i 1912 foreslo den tyske meteorologen Alfred Wegener at kontinentene en gang hang sammen og siden hadde drevet fra hverandre. Han kalte det opprinnelige superkontinentet Pangea, som betyr «all jord» på gresk – en sammenhengende landmasse som inneholdt alle dagens kontinenter.

Wegener nøyde seg ikke med en idé; han samlet bevis. Kystlinjene passet sammen, slik Sør-Amerika og Afrika ser ut som puslespillbiter. Fossilene fortalte samme historie: like fossiler av landlevende dyr, for eksempel krypdyret Mesosaurus, finnes på kontinenter som nå er adskilt av hav. Bergartene stemte også, for fjellkjeder med samme type og alder strekker seg over flere kontinenter. Og klimasporene var slående: spor etter istider finnes på steder som nå ligger nær ekvator, mens tropiske fossiler dukker opp i arktiske områder som Svalbard. Det er verdt å merke seg at Wegener gjorde dette uten GPS eller satellittbilder – slik teknologi fantes ikke på hans tid.

Pangeas historie kan tidfestes ganske godt. For rundt 335 millioner år siden begynte superkontinentet å dannes. For rundt 200 millioner år siden begynte det å brytes opp, og for rundt 150 millioner år siden begynte Atlanterhavet å åpne seg. I dag befinner kontinentene seg i sine nåværende posisjoner, men de beveger seg fortsatt. Himalaya er et levende eksempel på at prosessen pågår: den indiske platen begynte å bevege seg nordover for rundt 50 millioner år siden og kolliderte med den eurasiske. Siden begge består av kontinentalskorpe som er for lett til å dykke ned, ble skorpen i stedet presset oppover og foldet til verdens høyeste fjellkjede. India skyver seg fortsatt rundt 5 centimeter nordover hvert år, og Himalaya vokser med rundt 5 millimeter årlig – Mount Everest på 8 849 meter blir altså litt høyere for hvert år. At man finner fossiler av sjølilje og andre marine organismer på toppen, beviser at fjellene en gang lå under havet.

Oppsummering

Platetektonikk forklarer hvordan jordens rundt 15 store litosfæreplater beveger seg på den plastiske astenosfæren, drevet av konveksjonsstrømmer i mantelen og slab pull. Det finnes tre typer plategrenser: divergerende (fra hverandre, ny skorpe ved midthavsrygger), konvergerende (mot hverandre, med subduksjon eller fjellkjededannelse) og transforme (sidelengs, kraftige jordskjelv). Subduksjon oppstår når tung havskorpe dykker under en annen plate. Alfred Wegener foreslo allerede i 1912 superkontinentet Pangea («all jord»), som inneholdt alle dagens landmasser før det brøt opp for rundt 200 millioner år siden. Bevisene for kontinentaldrift var kystlinjer som passer sammen, like fossiler, bergarter og klimaspor. Himalaya, dannet ved kollisjon mellom to kontinentalplater, vokser fortsatt med rundt 5 millimeter i året – et bevis på at platene er i stadig bevegelse.