Jak pływają kontynenty

Teoria tektoniki płyt znana i uznawana jest już od bardzo dawna, ale do dziś trwają pewne wątpliwości - nie było dotychczas pełnego modelu wyjaśniającego mechanizm dryfowania płyt litosfery. Najpopularniejsze dotychczas modele proponowały odmienne mechanizmy: wpływ prądów konwekcyjnych płynnego płaszcza Ziemi lub działanie grawitacji. Żaden model nie wyjaśniał jednak wszystkich zjawisk i parametrów związanych z dryfem płyt tektonicznych.

Teorię dokładnie opisującą ich ruch przedstawili geofizycy z Instytutu Oceanografii Scrippsa, Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego oraz australijskiego Uniwersytetu Monash pod kierunkiem Woutera Schellarta.

Wykorzystali one dokładne dane o położeniu płyt, ich ruchu poziomym i pionowym, które poddali komputerowej analizie. Efektem jest matematyczny model dokładnie opisujący mechanikę płyt i uzupełniający dotychczasową teorię.

Tworzące skorupę ziemską płyty poruszają się z prędkością rzędu centymetrów na rok. Łączą się one w miejscach, gdzie jedna płyta wchodzi pod drugą. Te graniczne obszary nazywane są strefami subdukcji. Prędkość ruchu płyt i rozmiar stref subdukcji różni się znacznie w różnych miejscach Ziemii. Model Woutera Schellarta wyjaśnia, czemu tak jest.

Tempo zanurzania się płyt wciąganych do ziemskiego płaszcza podlega w zasadzie takiej samej dynamice płynów, jak powolne tonięcie monety wrzuconej do miodu - wyjaśnia Dave Stegman. - Komputerowy model pokazuje, w jaki sposób zanurzona w płynnym płaszczu część płyty wciąga w głąb część pozostającą na powierzchni. To wciąganie jest źródłem zarówno ruchu płyt, jak i ruchu obszary granicznego, a rozmiar zanurzającej się części determinuje jego tempo.

Tektonika płyt jest powierzchniowym skutkiem dynamiki procesów zachodzących wewnątrz Ziemi, ale dopiero ta teoria wyjaśnia, że to głównie same płyty kontrolują ten proces, a nie - jak dotychczas sądzono - pływy materii ziemskiego płaszcza. Oznacza to, że ziemskie procesy mają źródło na powierzchni - w postaci płyt - a nie w jej głębi.

Odkrycie wyjaśnia, dlaczego duże płyty jak na przykład australijska, pacyficzna i Nazca poruszają się szybciej, niż mniejsze płyty, jak afrykańska, eurazjatycka, czy Juan de Fuca. Wyjaśnia też ruch dawnej, nieistniejącej już płyty farallońskiej, której prędkość z upływem czasu zmniejszała się wraz z jej zanikaniem i ze zmniejszeniem się strefy subdukcji z 14 tysięcy kilometrów do 1400 kilometrów.

Szczegółowe modelowanie przeszłości pozwoliło także wyjaśnić na przykład obecny wygląd kontynentu północnoamerykańskiego. Praca ukazała się w magazynie Science.

tektonika płyt dryf płyt tektonicznych strefa subdukcji Wouter Schellart Dave Stegman University of California