Lurralde igneo erraldoiak: Lurraren indar-erakustaldia

Arturo Apraiz

Lurralde igneo erraldoiek (LIP; Large Igneous Provinces), bere barne hartzen dituzte basalto-plataformak (flood-basalts edo trap), ozeano-plataformak (oceanic plateau), eta Hawaii bezalako gandor aseismiko edo bolkan-kateekin batera “bolkanismo anomaloaren” egitura adierazgarrienak dira (1. irudia).

“Bolkanismo anomalotzat” jotzen da plaken arteko mugetatik urrun gertatzen dena. Ondorioz, onartzen da plaka-tektonikak ezin duela bolkanismo mota hori azaldu. LIPetan pilatutako basalto-bolumenak izugarriak dira; sarritan 1.000-2.000 km-ko diametroko lurraldeak estaltzen dituzte, lodiera kilometrikoa dutelarik (1-5 km); beraz, milioi bat km³ baino basalto gehiago pila daiteke (Elosegi eta Apraiz, 2004). Pilaketa prozesua metro gutxiko laba-kolada bakunen gainezartzearen ondorioa da.

LIPek ezaugarri modura dute, era berean, Geologian laburtzat hartzen den epean azaltzea, eta onartu ohi da 1 ma baino arinago garatzen direla.

Horren epe laburrean horrenbeste arroka igneo azaleratzen delarik, atmosferara gas kantitate izugarriak igortzen dira. Ondorioz, eragina dute bai Lurreko batezbesteko tenperaturan, bai klimatologian, bai eta ozeanoetako baldintzetan, eta zenbait suntsipen biologiko orokor sustatu dituzte.

Lurralde igneo erraldoiek daukaten bolumen handia eta isurtze-denbora laburra uztartuz, erraz uler dezakegu produkzio magmatikoa ikaragarrizkoa behar duela, urtero kilometro kubikoa baino handiagoa.

Halako emaria lortzeko mantuak ohiko tenperaturak baino beroagoak behar ditu izan eta magmaren igoera azkarra izan behar da.

Aurrez aipatutako zehaztapenak kontutan hartuz, mendearen hasieran eztabaida sutsua izan zen LIPen jatorria azaltzeko muturreko bi hipotesien artean. Batak mantuko luma gorakorren jarduera (lumen eredua) erabiltzen du eragile gisa, eta besteak, kontinenteko litosferaren lodiera-ezberdintasunetan sortutako, tokian tokiko, konbekzio-korronteak eta mantuaren heterogeneotasuna (plaken eredua).

Egun, eztabaida baretu da, egindako azken ikerketek zeharo indartu dutelako luma gorakorraren eredua.

Aipagarria da, adibidez, LIP gazte gehienek, sortu zitueneko luma gorakorrekin duten lotura zuzena, bien artean 200-300 km zabal den bolkan-katea edo gandor aseismikoa agertzen baita (2. irudia).

Jakinik LIPen erupzio-proportzioa, lotuta duten bolkan-kateena baino 2-3 magnitude-ordena handiagoa dela, luma gorakorren bilakaera logikoa ondorengoa litzateke: luma gorakorren buruek anomalia termiko handia eragiten dute litosferaren azpian, eta horren eraginez, LIPak garatzen dira. Lumaren burua lausotu eta indarra galtzen duenean, lumaren zutabea edo isatsa baizik ez da geldituko, eta zutabe horrek Hawaii-Emperor antzeko bolkan-katea edo gandor aseismikoa baino ez du sortuko, anomalia termiko murritzagoa eragiten duena (2. irudia).

Isatsaren bizia luzea da eta puntu bero bat mantenduko du lurrazalean. Puntu bero horrek, bolkanketa prozesu geologikoki jarraituak izango ditu.

Basalto-plataformek eta, ondorioz, luma gorakorrek lotura zuzena dute superkontinenteen edo kontinenteen apurketa prozesuekin. Luma gorakorrek bultzada eragiten dute litosferaren azpian, eta horren eraginez, domo egiturak sortzen dira 1000m-ko altueraraino. Domoek estentsioaren eragipean jartzen dute kontinente-litosfera eta estentsio-indarrek LIPen sorrera erraztu eta ozeano baten garapenarekin buka dezakeen rifting prozesua abiarazten dute.

Rifting prozesua eraginkorra izanik, ozeano berria sortzen denean, normala baino lodiagoa izango da luma gorakorraren eraginpean garatutako ozeano-lurrazala. Aldiz, lodiera normala izan ohi du luma-gorakorren eraginetik urrun sortzen den ozeano-lurrazal berriak. Adibidez, ozeano-lurrazalerako normala dena baino lodiera handiagoa erakusten dute Hego Ameriketako eta Afrikako ertzak Paranáko luma gorakorraren inguruan, Indiako ertzak Deccan luma gorakorraren inguruan edo Groenlandia eta Europako ertzak Islandiako luma gorakorraren inguruan.

LIPen eta kontinenteen apurketaren arteko adin-harremana aspalditik ezaguna da geologoontzat. Azken 300 ma-tan eskala handiko hamar LIP garatu dira. Etiopiakoa da gazteena eta ez dago zalantzetan Itsas Gorriko, Adeneko golkoko eta Eki-Afrikako riftaren sorrerarekin duen harreman estua. Era berean, antzeko harremanak aurkitu dira 55 ma-ko Groenlandiako LIParen eta Ipar Atlantikoaren zabalkuntzaren artean, 66 ma-ko Deccaneko LIParen (3. irudia) eta ipar-mendebaldeko ozeano Indikoaren irekitzearen artean, 133 ma-ko Paranáko LIParen eta Hego Atlantikoaren irekitzearen artean, 183 ma-ko Karooko LIParen eta hego-mendebaldeko ozeano Indikoaren zabalkuntzaren artean edo 201 ma-ko Atlantikoaren erdialdeko LIParen eta ozeano Atlantikoaren Ekuatore aldeko irekitzearen artean. Hala ere, zalantzak sortzen dituzten salbuespenak ere badaude. Ezagutzen den LIP handienak, Siberiakoak, ez du lotura zuzenik ozeano baten sorrerarekin, nahiz eta bere inguruan estentsioaren aztarnak ugari izan eta arro sedimentario sakonak aurkitu. Baliteke, hasierako estentsio-egoera orokorra kontinenteen apurketa gertatu aurretik aldatu izana eta, ondorioz, arro ozeanikoaren garapena ekiditea.

Izugarria da Lurralde igneo erraldoiek Lur osoko ingurumenean izan dezaketen eragina. Erupzio basaltikoek sulfuro dioxidoaren, karbono dioxidoaren, kloroaren eta fluorraren kopuru izugarriak igortzen dituzte atmosferara. Bolkanismo-prozesuetan sortzen diren 3-13 km bitarteko erupzio-zutabeen bidez gasak troposferaren goiko aldean eta estratosferaren beheko aldean pila daitezke. Baldintza horietan, berotegi-efektua sortzen duen gasa izanik, Lurreko berotzea eragin dezake karbono dioxidoak. Aldiz, sulfuro dioxidoak aurkako eragina du, eta sasoi hotzak eragin ditzake epe laburrera.

Hain epe laburrean hainbeste arroka bolkaniko azaleratzen delarik, klima-aldaketa azkarrak eragin ditzake atmosferara igortzen den gasak eta, ondorioz, gerta daiteke hainbat organismok baldintza berrietara egokitzeko denborarik ez izatea.

Adibide bat ematearren, Pinatubo bolkanak 20 milioi tona sulfuro dioxido igorri zituen atmosferara 1991. urtean. LIP batean astero Pinatubo antzeko bolkan bat aktibatuko litzateke milaka eta milaka urtean zehar, eta horrela sortuko ziren atmosferan, kliman zein ozeanoen konposizioan aldaketa iraunkorrak. Horrela, klima zein ozeanoetako uren konposizioa suntsipen biologikoak eragiteraino alda daiteke. Frogatu da lotura zuzena dagoela historia geologikoan gertatutako suntsipen biologiko garrantzitsuenen eta LIPen artean (4. irudia) (Courtillot, 1999). Kretazeo-Paleogeno mugan (K/Pg) gertatutako suntsipenak dinosauroen desagerpena, beste hainbat espezieren artean, ekarri zuenak Deccaneko LIPrekin lotzen da. Gaur egun, askok pentsatzen dute K/Pg mugaren aurretik organismo bizidun asko estresatuta zeudela Deccaneko LIPak sortutako klima-aldaketengandik eta Yucatango penintsulan eroritako meteoritoak suntsipena areagotu eta bapatekotu egin zuela. Baina historia geologikoan K/Pg suntsipen orokorraren antzeko eta are suntsipen bortitzagoak gertatu dira (Permiar-Triasiko muga), eta horietarako ez da meteoritoen aztarnarik aurkitu. Zer dugu beraz?

Erreferentzia bibliografikoak:

• Courtillot, V. (1999): Evolutionary catastrophes: the science of mass extinction. Cambridge Univ. Press, Cambridge.
• Elosegi, M. eta Apraiz, A. (2004): Basalto-plataformak: ezaugarriak, jatorria eta kontinenteen apurketa, eta suntsipen biologiko orokorrekin izan ditzaketen loturak. Ekaia, 18: 31-48.
• Mahoney, J.J. eta Coffin, M.F. (Edk.) (1997). Large Igneous Provinces: Continental, Oceanic, and Planetary Flood Volcanism. Geophys. Monogr., 100.

Egileaz:

Arturo Apraiz UPV/EHUko Geodinamika saileko irakaslea eta ikertzailea da.

Arturo Apraizek geodinamikari buruz idatzitako artikulu-sorta:

• Mantuko luma gorakorrak, benetakoak ote? (I): Aurrekariak eta sorrera-unea.
• Mantuko luma gorakorrak, benetakoak ote? (II): Lumen eredua.
• Mantuko luma gorakorrak, benetakoak ote? (III): Plaken eredua.
• Nukleo eta mantuaren arteko muga: ilun zegoena argitzean…
• Lurralde igneo erraldoiak: Lurraren indar-erakustaldia.
• Superkontinenteen sorrera eta apurketa.
• Luma gorakorrei buruzko behin betiko froga?
• Noiz abiatzen da plaka-tektonika?
• Eta, plaka-tektonikaren aurretik zer?