نمایی از شکستگی‌ها. عکس: Getty Images
نمایی از شکستگی‌ها. عکس: Getty Images

پیروزی دیگر برای نظریه همه‌چیز در زمین‌شناسی

تکتونیک صفحه‌ای می‌تواند فلات‌های قاره‌ای و انقراض‌های دسته‌جمعی کوچک را توضیح دهد

تکتونیک صفحه‌ای، نظریه همه‌چیز در زمین‌شناسی است. این درک در دهه 1960 که پوسته زمین از قطعاتی به نام صفحات تشکیل شده است—و این صفحات می‌توانند رشد کنند، کوچک شوند و در اطراف حرکت کنند—منشأ رشته‌کوه‌ها، گودال‌های اقیانوسی، آتشفشان‌ها و زلزله‌ها را توضیح داد. همچنین توضیح داد که چرا قاره‌ها بر روی سطح سیاره رانده می‌شوند و بنابراین، هر از گاهی، برای تشکیل یک اَبَر قاره فراگیر به هم می‌رسند.

رشته‌کوه‌ها، گودال‌های اقیانوسی، آتشفشان‌ها و زلزله‌ها، با این حال، چیزهایی هستند که عمدتاً در محل اتصال صفحات رخ می‌دهند. تکتونیک صفحه‌ای در توضیح رویدادها و ویژگی‌های دیگر، به‌ویژه در مناطق داخلی قاره‌ای، چندان خوب نیست. این مناطق اغلب تحت سلطه ارتفاعات وسیعی به نام فلات‌ها هستند که از نظر شکل با رشته‌کوه‌ها متفاوت هستند و اغلب با پرتگاه‌های غول‌پیکر محدود می‌شوند. اما، همانطور که تام گرنون از دانشگاه ساوتهمپتون در نشست سالانه انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم در بوستون گفت، فکر می‌کند می‌تواند این ویژگی‌های جغرافیایی گیج‌کننده را نیز در دامنه تکتونیک صفحه‌ای قرار دهد. محاسبات تیم او نشان می‌دهد که آنها ناشی از امواجی هستند که هنگام تقسیم قاره‌ها از طریق گوشته زمین، لایه‌ای زیر پوسته، موج می‌زنند. آنها حتی ممکن است مسئول برخی از انقراض‌های دسته‌جمعی "کوچک" باشند که در سوابق فسیلی وجود دارند.

کار او با یک سوال متفاوت و جذاب‌تر آغاز شد: توضیح اینکه چگونه الماس‌ها به سطح رانده می‌شوند. الماس‌ها بلورهای کربنی هستند که به دلیل فشار زیاد موجود در گوشته فوقانی به این شکل فشرده شده‌اند. الماس‌هایی که در سطح کشف شده‌اند توسط آتشفشان‌های غیرمعمول و انفجاری به نام لوله‌های کیمبرلیتی به آنجا منتقل شده‌اند که پوسته را از پایین به بالا طی می‌کنند و در سطح زمین فوران می‌کنند.

دکتر گرنون و همکارانش پیشنهاد کردند که شکافتن صفحات قاره‌ای باعث ایجاد موجی با حرکت آهسته در میان سنگ نیمه مایع گوشته می‌شود. (واقعاً با حرکت آهسته: آنها تخمین می‌زنند که با سرعت حدود 15-20 کیلومتر در میلیون سال حرکت می‌کند.) این موج از سنگ داغ، پایین پوسته را از بین می‌برد و ماگماهای شارژ شده با گاز را تشکیل می‌دهد که به شدت به صورت لوله‌های کیمبرلیتی فوران می‌کنند.

سپس آنها این کار را با پرسیدن این سوال دنبال کردند که امواج تازه کشف شده آنها چه پیامدهای دیگری می‌تواند داشته باشد. پاسخ‌ها، زمانی که مدل خود را روی یک کامپیوتر اجرا کردند، پرتگاه‌های غول‌پیکر با فلات‌هایی در پشت آنها بود. این ویژگی‌ها توسط فرآیندی به نام بازگشت ایزواستاتیک شکل گرفتند، که در آن موج در حال حرکت قسمت زیرین پوسته را برداشت، و باعث شد سنگ بالایی بالا بیاید، درست مانند اینکه یک بالن هنگام رها کردن بار اضافی خود بالا می‌رود.

تمام این ارتفاعات به سرعت در حال ظهور، در معرض فرسایش فوری قرار خواهند گرفت. و اینجاست که انقراض‌ها وارد می‌شوند. انقراض‌های واقعاً بزرگ، مانند انقراض‌های پایان دوره پرمین و کرتاسه، دلایل بزرگ و ناگهانی دارند (فوران‌های آتشفشانی عظیم و برخورد با یک سیارک به ترتیب). اما اینها با تعداد زیادی فجایع کوچکتر که به ویژه بر اقیانوس‌ها تأثیر می‌گذارند و با کاهش سطح اکسیژن همراه هستند، پراکنده شده‌اند.

به نظر می‌رسد این کاهش اکسیژن به این دلیل اتفاق می‌افتد که مواد آلی در مقادیر بیشتر از حد معمول ایجاد می‌شوند و سپس تجزیه می‌شوند و این عنصر را از آب می‌گیرند. دکتر گرنون فکر می‌کند این نتیجه پالس‌های فرسایش ناشی از بالا آمدن فلات است که اقیانوس‌ها را با فسفر بارور می‌کند. این باعث شکوفایی زندگی می‌شود و مقدار مواد آلی موجود برای تجزیه را افزایش می‌دهد. او به طور خاص استدلال می‌کند که الگوی این انقراض‌های دسته‌جمعی کوچک در طول دوره‌های ژوراسیک و کرتاسه از فرضیه او پشتیبانی می‌کند.

بنابراین، همه چیز به خوبی با هم جور در می‌آید. نظریه همه‌چیز زمین‌شناسی با موفقیت به دفاع از عنوان خود ادامه می‌دهد.

آیا به جهان کنجکاو هستید؟ برای لذت بردن از پوشش علمی گسترده ما، در Simply Science، خبرنامه هفتگی فقط برای مشترکین ما، ثبت نام کنید.