Wat is een supercontinent?

Het concept van een supercontinent is onweerstaanbaar: wat gebeurt er als de drijvende continenten van de wereld samenkomen in één grote klomp, omringd door een enkele wereldoceaan?

Alfred Wegener, vanaf 1912, was de eerste wetenschapper die supercontinenten serieus besprak, als onderdeel van zijn theorie van continentale beweging. Hij combineerde een hoeveelheid nieuw en oud bewijs om aan te tonen dat de continenten van de aarde ooit in één lichaam waren verenigd, in de late paleozoïsche tijd. Aanvankelijk noemde hij het gewoon "Urkontinent", maar al snel gaf hij het de naam Pangaea ("de hele aarde").

De theorie van Wegener was de basis van vandaag platentektoniek. Toen we eenmaal hadden begrepen hoe continenten in het verleden waren verhuisd, zochten wetenschappers snel naar eerdere Pangaeas. Deze werden al in 1962 gespot als mogelijkheden, en vandaag hebben we ons op vier gevestigd. En we hebben al een naam voor het volgende supercontinent!

Het idee van een supercontinent is dat de meeste continenten van de wereld samen worden geduwd. Het ding om te beseffen is dat de continenten van vandaag lappendeken zijn van stukken oudere continenten. Deze stukken worden cratons ("cray-tonns") genoemd, en specialisten zijn er net zo bekend mee als diplomaten met de huidige naties. Het blok van oude continentale korst onder een groot deel van de Mojave-woestijn staat bijvoorbeeld bekend als Mojavia. Voordat het onderdeel werd van Noord-Amerika, had het zijn eigen geschiedenis. De korst onder een groot deel van Scandinavië staat bekend als Baltica; de Precambrian kern van Brazilië is Amazonië, enzovoort. Afrika bevat de kratons Kaapvaal, Kalahari, Sahara, Hoggar, Congo, West-Afrika en meer, die allemaal de afgelopen twee of drie miljard jaar hebben rondgedwaald.

Supercontinenten zijn, net als gewone continenten, tijdelijk in de ogen van geologen. De algemene werkdefinitie van een supercontinent is dat het ongeveer 75 procent van de bestaande continentale korst betrof. Het kan zijn dat een deel van het supercontinent uiteenviel terwijl een ander deel zich nog vormde. Het kan zijn dat het supercontinent langdurige kloven en hiaten bevatte - we kunnen het gewoon niet zeggen met de beschikbare informatie en zullen het misschien nooit kunnen vertellen. Maar het benoemen van een supercontinent, wat het ook werkelijk was, betekent dat specialisten denken dat dat zo is iets te bespreken. Er is geen algemeen aanvaarde kaart voor een van deze supercontinenten, behalve de nieuwste, Pangaea.

Dit zijn de vier meest erkende supercontinenten, plus het supercontinent van de toekomst.

Het bewijs is vaag, maar verschillende onderzoekers hebben een versie van een supercontinent voorgesteld die de craton-complexen Vaalbara, Superia en Sclavia combineert. Er worden verschillende datums voor gegeven, dus het is het beste om te zeggen dat het ongeveer 2500 miljoen jaar geleden bestond (2500 Ma), in de late Archeïsche en vroege Proterozoïsche aionen. De naam komt van de Keniaanse orogenie, of bergopbouwevenement, opgenomen in Canada en de Verenigde Staten (waar het de Algoman-orogenie wordt genoemd). Een andere voorgestelde naam voor dit supercontinent is Paleopangaea.

Columbia is de naam, in 2002 voorgesteld door John Rogers en M. Santosh, voor een verzameling van cratons die ongeveer 2100 Ma samenkwamen en rond 1400 Ma opsplitsten. Het is tijd van "maximale verpakking" was ongeveer 1600 Ma. Andere namen ervoor, of de grotere stukken, zijn Hudson of Hudsonia, Nena, Nuna en Protopangaea. De kern van Columbia is nog steeds intact als het Canadese schild of Laurentia, dat vandaag de dag de grootste craton ter wereld is. (Paul Hoffman, die de naam Nuna bedacht, noemde Laurentia memorabel "the United Plates of America".)

Columbia is genoemd naar de Columbia-regio van Noord-Amerika (de Pacific Northwest of het noordwesten van Laurentia), die vermoedelijk verbonden was met Oost-India ten tijde van het supercontinent. Er zijn zoveel verschillende configuraties van Columbia als er onderzoekers zijn.

Rodinia kwam rond 1100 Ma samen en bereikte zijn maximale verpakking rond 1000 Ma, waarbij de meeste cratons van de wereld werden gecombineerd. Het werd in 1990 genoemd door Mark en Diana McMenamin, die een Russisch woord gebruikten dat "verwekken" betekende om te suggereren dat alle continenten van vandaag zijn ervan afgeleid en dat de eerste complexe dieren zich ontwikkelden in de kustzeeën eromheen het. Ze werden door evolutionair bewijs naar het idee van Rodinia geleid, maar het vuile werk van het plaatsen van de stukjes bij elkaar werd gedaan door specialisten in paleomagnetisme, stollings petrologie, gedetailleerde veld mapping, en zirkoon herkomst.

Rodinia lijkt ongeveer 400 miljoen jaar te hebben geduurd voordat het voorgoed fragmenteerde, tussen 800 en 600 Ma. De corresponderende gigantische wereldoceaan die er omheen ligt heet Mirovia, van het Russische woord voor "globaal".

In tegenstelling tot de vorige supercontinenten, is Rodinia goed ingeburgerd in de gemeenschap van specialisten. Toch wordt er over de meeste details - de geschiedenis en configuratie ervan - veel gedebatteerd.

Pangaea kwam laat ongeveer 300 Ma bijeen Carboon tijd. Omdat het het nieuwste supercontinent was, werd het bewijs van zijn bestaan ​​niet verdoezeld door veel latere plaatbotsingen en bergopbouw. Het lijkt een compleet supercontinent te zijn geweest, dat tot 90 procent van alle continentale korst omvat. De corresponderende zee, Panthalassa, moet een geweldig ding zijn geweest, en tussen het grote continent en de grote oceaan is het gemakkelijk om je een aantal dramatische en interessante klimatologische contrasten voor te stellen. Het zuidelijke uiteinde van Pangaea bedekte de zuidpool en was soms zwaar vergletsjerd.

Vanaf ongeveer 200 Ma, tijdens het Trias, brak Pangaea uiteen in twee zeer grote continenten, Laurasia in het noorden en Gondwana (of Gondwanaland) in het zuiden, gescheiden door de Tethyszee. Deze zijn op hun beurt gescheiden in de continenten die we vandaag hebben.

Zoals het er nu voor staat, gaat het Noord-Amerikaanse continent richting Azië en als er niets dramatisch verandert, zullen de twee continenten samensmelten tot een vijfde supercontinent. Afrika is al onderweg naar Europa en sluit het laatste overblijfsel van de Tethys dat we kennen als de Middellandse Zee. Australië trekt momenteel noordwaarts richting Azië. Antarctica zou volgen en de Atlantische Oceaan zou zich uitbreiden tot een nieuwe Panthalassa. Dit toekomstige supercontinent, in de volksmond Amasia genoemd, zou binnen ongeveer 50 tot 200 miljoen jaar (dat wil zeggen –50 tot –200 Ma) vorm moeten krijgen.

Zou een supercontinent de aarde scheef maken? In de oorspronkelijke theorie van Wegener deed Pangaea zoiets. Hij dacht dat het supercontinent uit elkaar viel vanwege de middelpuntvliedende kracht van de rotatie van de aarde, met de stukken die we vandaag kennen als Afrika, Australië, India en Zuid-Amerika, splitsen zich af en gaan afzonderlijke wegen in. Maar theoretici lieten al snel zien dat dit niet zou gebeuren.

Vandaag verklaren we continentale bewegingen door de mechanismen van plaattektoniek. Bewegingen van de platen zijn interacties tussen het koude oppervlak en het hete binnenste van de planeet. Continentale rotsen zijn verrijkt met de warmtevormende radioactieve elementen uranium, thorium en kalium. Als één continent een groot deel van het aardoppervlak (ongeveer 35 procent) bedekt in een grote warme deken, dan suggereert dat dat de mantel eronder zou zijn activiteit vertragen terwijl onder de omringende oceanische korst de mantel zou opvrolijken, zoals een kookpot op het fornuis sneller wordt als je blaast ben ermee bezig. Is zo'n scenario instabiel? Dat moet wel, want tot nu toe is elk supercontinent uit elkaar gegaan in plaats van aan elkaar te hangen.

Theoretici werken aan de manier waarop deze dynamiek zou uitwerken en toetsen hun ideeën vervolgens met de geologisch bewijs. Nog niets is een vaststaand feit.