Plaka-tektonika: 50 urte eta sasoian

Arturo Apraiz

Zeintzuk izan dira XX. mendeko zientzia-aurkikuntza aipagarrienak? Erlatibitate orokorra? Mekanika kuantikoa? Genetika arloko zerbait aurkikuntza agian? Big-Bang teoria? Zerrenda horretan halabeharrez sartu beharrekoa da plaka-tektonikaren teoria, gure Lurraren kanpoko azal zurruna (litosfera) nola mugitzen eta birziklatzen den azaltzen duena. Ereduak 50 urte bete ditu (1966-1968 bitartean jaio zela onartzen da), eta beraz, gure unibertsitatea baino apur bat zaharragoa da baina epe horretan arlo ugaritan egindako ikerketek teoria sendotu baino ez dute egin. Egun, Lurraren bilakaera azaltzeko eredu estandarra da, zientzia-oinarria duen bakarra. Gainera, gero eta nabarmenagoa da plaka-tektonikak lurreko baldintza klimatikoetan eta, era berean, bizitzaren sorreran eta bilakaeran izan duen eragina

Plaka-tektonikaren aurretik geologiako arlo desberdinetako ikerketek eta ezagutzak ibilbide propioak egiten zituzten, beraien arteko loturarik gabe. Tolesak eta failak deskribatuta eta sailkatuta zeuden, bolkan mota desberdinak ezagutzen ziren, arroka igneoak ezaugarri geokimikoen bidez bereizten ziren, arroka sedimentarioen egiturak eta bakoitzaren esanahia definituta zeuden, ……. baina plaka-tektonikak beraien arteko loturak definitzeko gaitasuna erakutsi du, prozesu horien guztien jatorria eta arrazoiak erakusteaz gain.

Benetan garrantzitsuak izan diren zientzia-ideiek, une jakin bat iritsi arte erantzunik gabe egon diren zenbait arazo konpontzeko gaitasuna erakutsi ohi dute, eztabaidagunean gertatu direnean diruditen bezain bakunak, argiak eta intuitiboak izateaz gain. Plaka-tektonika da horren adibide egokietako bat; izan ere, azaldu dezake Himalaiaren garaiera, munduan gertatzen diren lurrikaren jatorria, Australiako martsupialen agerpena, arroka bolkanikoen ezaugarri kimikoak zein ozeanoen sakonera eta morfologia.

1915. urtean Alfred Wegener poloetako esploratzaile eta meteorologo alemanak zabaldu zuen eztabaida kontinenteetako jitoaren ideiaren karira. Hego Amerika eta Afrikako kostaldeen antzekotasunaz ohartuta, iradoki zuen kontinenteak ez direla estatikoak eta denborarekin horizontalean mugitzeko gaitasuna dutela. Hala ere, bere ideiak alboratuta geratu ziren, bai Munduko Gerraren osteko alemanen aurkako sentimenduak zirela kausa, bai eta ezin izan zuelako kontinenteak mugiarazteko mekanismo fidagarririk iradoki

Bigarren Mundu Gerran garatutako sonarrak eta magnetometroak helburu militarretatik urrundu eta zientzia-helburuekin erabili zirenean iritsi zen iraultza; hala gertatu zen ozeanoen morfologia ezagutu ahala, ozeano-gandorretan plakak sortu eta subdukzio-eremuetan deusezta zitezkeela iradoki zenean. Ozeanoen ezagutzak ekarri zuen plaka-tektonikaren sorrera.

Egun, Lurraren 150 km-ko azal zurruna edo litosfera (lurrazala gehi mantu zati bat) 15 plaka nagusitan dago banatuta (1. irudia). Plaka horiek etengabeko mugimenduan dihardute, gure azazkalak hasten diren abiadura berbera hartuta eta ondorioz elkarrengandik urrundu, hurbildu edo zeharka mugituta.

1. irudia: Lurraren azaleko 15 plaka nagusiak eta beraien arteko mugimendu erlatiboak. (Iturria: U.S. Geological Survey – USGS)

Erradiometriako datazioek adierazten dute ez dagoela 200 Ma baino zaharragoa den ozeanorik eta kontinenteak aldiz, askoz zaharragoak izan daitezkeela. Horrek erakusten du Lurraren bilakaeran ozeanoak sortu eta desagertu egiten direla “Wilsonen zikloa” deritzon prozesuaren bidez (2. irudia).

Kontinente guztiak elkarren ondoan egon zirenetik, Pangea superkontinentea eratuz, urrunduz joan dira. Adibidez, Afrika eta Hego Amerika elkarren ondoan egon ziren baina estentsio-indarren eraginpean urrunduz joan dira eta bien artean ozeano Atlantikoa garatu da. Izan ere, egun Atlantikoak handitzen dihardu, ozeanoaren erdiko gandorrean material berria sortzen ari baita. Ondorioz, Galiza eta Ipar Amerikako kostaldearen arteko distantzia urtero zenbait zentimetro handiago bilakatzen ari da.

2. irudia: “Wilsonen zikloaren” eskema erraztua. (Iturria: Philip Heron, CC BY lizentziapean)

Ozeanoak aldiz, itxi eta desagertu egiten dira ozeano-litosferak beste plaken azpitik barneratzen direnean subdukzioa deritzon prozesuaren bidez. Hego Ameriketako Pazifikoko kostaldean Nazka ozeano-plaka Hego Ameriketako kontinente-plakaren azpitik mantuan barneratzen ari da eta prozesu motel baina etengabearen eraginez Ande mendikatea eratu da.

Ozeano-litosfera sortu egiten deneko plaken arteko muga eratzailez eta ozeano-litosfera suntsitzen deneko plaken arteko muga suntsitzaileaz gain, plaken arteko beste muga mota bat dago. Horretan plaka bat bestearekiko horizontalki mugitzen da, elkar marruskatuz, Ipar Amerikako hego-mendebaldean, San Andreseko faila ospetsuan gertatzen den bezala (1. irudia).

Teoriaren hastapenetan uste zuten plakak mantuko konbekzio-mugimenduen eraginez mugitzen zirela. Aldiz, datuak pilatu ahala ohartu gara subdukzio-eremuetan mantuan hondoratzen den ezpal ozeanikoak eragiten duen indarra (ezpalen tirada edo slab pull) dela mugimenduaren eragile nagusia. Hori ziurtatzeko nahiko da jakitea subdukzio-eremu gehien dituzten plakak (Australia, Pazifiko eta Nazka plakak) direla abiadura handiena erakusten dutenak.

Mantuan hondoratutako ozeano-litosferaren ezpalek konbekzio-korronte beherakorra eragiten dute. Gainera, nukleo eta mantuaren arteko mugan pilatzen direnean, nukleoaren eta mantuaren arteko bero-transferentziari eragiten diote eta mantuko tenperatura altuagoko eremuen kokapena baldintza dezakete. Mantuko tenperatura altuko eremuetatik abiatzen dira kontinenteen-apurketa eta subdukzio-eremu berrien sorrera eragiten dituzten konbekzio-korronte gorakorrak (3. irudia).

3. irudia: Mantuaren dinamikari buruzko eskema erraztua. (Ilustrazioa: Arturo Apraiz – Rost-tik (2013) eraldatuta)

Plaka-tektonika iragan geologikoan eta Lurretik kanpo

Plaka-tektonika eta berari lotutako elkarrekintzak Lurraren barneko etengabeko hozketaren ondorio dira. Oso ondo ezagutzen da plaka-tektonikaren ereduak nola jokatzen duen egungo Lurraren ezaugarri fisiko eta kimikoekiko (Apraiz, 2004), baina iraganean Lurraren tenperatura handiagoa zenean, ez dago argi zein izan zitekeen bere jokabidea. Azken ikerketek iradokitzen dute plaka-tektonikarekin lotutako prozesuak orokortu egin zirela orain dela 3.500 eta 2.800 Ma. Aurretik, badirudi Lurrak estalki jarraitua zuela, mugimendurik gabekoa, eta noizean behin, jatorria mantuan zuten magma kopuru handien eraginez puskatu ondoren, estalkia loditu egiten zela eta subdukzio-eremu lokalak garatuko zirela agian (Lenardic, 2018). Beraz, badirudi plaka-tektonika Lurrak baldintza fisiko-kimiko jakin batzuk lortu zituenean baino ez zela garatu. Plaka-tektonikaren aurretik noizbehinkakoak ziren mantuaren, lurrazalaren, hidrosferaren eta atmosferaren arteko elkarrekintzak, baina plaka-tektonika orokortu zenetik aldiz, elkarrekintzak jarraituak izan dira.

Hurrengoko hamarkadetan, zehaztu egin beharko da bizitzeko moduko Unibertsoaren eremuan ezagutzen ari diren milioika exoplanetetan plaka-tektonikaren arrastorik ote dagoen. Egun, Lurra da ezagutzen dugun planeta bakarra plaka-tektonikaren ereduaren arabera jokatzen duena. Eguzki-sisteman adibidez, Artizarra Lurraren antzeko planetatzat jotzen da, baina bien arteko desberdintasun handiak daude, Artizarraren klima jasanezina delako eta ez dagoelako plaka-tektonikaren arrastorik.

Argi dago plaka-tektonikaren garapenak klima jasangarriagoa eragin duela Lurrean, eta ondorioz, bizitza garatzeko aukerak izugarri handitu dituela. Litosfera-plaken sorrerak eta plaka horiek mantuarekin, atmosferarekin eta ozeanoekin garatu dituzten elkarrekintzak, biosfera garatu eta mantendu ahal izateko ingurunea eta baliabideak sortu dituzte.

Gehiago jakiteko:

  • Apraiz, A. Plaka-tektonika: Lurraren funtzionamendua ulertzeko teoria. Udako Euskal Unibertsitatea (UEU), 2004, Bilbo.
  • Rost, Sebastian (2013). Core-mantle boundary landscapes. Nature Geoscience, 6, 89-90. DOI: https://doi.org/10.1038/ngeo1715
  • Lenardic, A. (2018). The diversity of tectonic modes and thoughts about transitions between them. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 376(2132), pii: 20170416. DOI: http:dx.doi.org/10.1098/rsta.2017.0416

———————————————————————————-

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

———————————————————————————-

2 iruzkin

Eman iritzia

Asteon zientzia begi-bistan #248 - Zientzia Kaiera

[…] (litosfera) nola mugitzen eta birziklatzen den azaltzen duena, alegia. Ereduak 50 urte bete ditu. Testu honetan, teoria horren hastapenak eta garapena azaltzen dira. Gogora dezagun, egun, Lurra dela ezagutzen dugun planeta bakarra plaka-tektonikaren ereduaren […]

Itsaspeko dortsal baten azpian dagoena "ikusi" dute - Zientzia Kaiera

[…] eta modu horretan azaltzen dira, hein handi batean, sumendiak edo lurrikara gehienak. Duela gutxi azaldu du gurean teoria hori Arturo Apraiz geologoak, eta bertan nabarmendu du, besteak beste, bizia garatzeko […]

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>