KLIMATSKI RUBIKON

POTRAGA ZA MILIJARDOM

314 pregleda

Danas geolozi znaju da su najmlađe od čvrstih kristalizovanih stena 1,7 milijardi godina stare, dok su najstarije u sloju peščara formirane pre 550 miliona godina. To znači da u geološkom zapisu postoji rupa od više od milijardu godina. Do današnjeg dana niko ne zna šta se desilo sa stenama između.Iako su nedostajuće stene posebno upadljive u Velikom kanjonu, ovaj fenomen je sveprisutan.

„Zastrašujuća katastrofa”, glasio je naslov na naslovnoj strani Čikago tribjuna 3. jula 1869. godine. List je govorio o incidentu u kojem je učestvovao šaroliki tim istraživača predvođenih jednorukim, samoukim geologom Džonom Veslijem Pauelom. Njihova misija bila je jednostavna, ali ne i laka – da putuju 1.600 kilometara nizvodno od obale Grin Rivera u Vajomingu beležeći otkrića tokom tog putovanja. Prošlo je više sedmica otkako su se poslednji put čule bilo kakve vesti o ekspediciji i strepnja u javnosti samo je rasla. Sada je za novine govorio čovek koji je tvrdio da je jedini preživeli iz ekspedicije. Poslednji put kad ih je video, rekao je on, Pauel je stajao na čamcu, mašući šeširom u veselom pozdravu… neposredno pre nego što su ekspediciju progutali smrtonosni brzaci. Satima kasnije, narator je pronašao usamljenu putničku torbu kako pluta niz reku. U njoj su bile Pauleove sveske.

Narednih nedelja, tragična vest se svuda proširila. Ali Pauelova supruga nije bila uverena – a ispostavilo se da je bila savršeno u pravu. Ubrzo je postalo jasno da izvor verovatno nikad nije ni sreo Pauela, a kamoli da je bio član ekspedicije. Njegova čitava priča bila je potpuno izmišljena. Za to vreme, istraživači su nastavljali putovanje, potpuno nesvesni bizarnog skandala koji se odvijao kod kuće. I ubrzo posle toga, živi i zdravi Pauel obelodanio je nestanak jedne sasvim druge vrste – nestanak koji će zbunjivati geologe naredni vek i po.

Dva meseca ranije Pauelov tim – neobična grupa trapera, osumnjičenih begunaca, indijanskih izviđača, nekadašnjih urednika i bivših robijaša – natovario je četiri drvena čamca na veslanje svim što je potrebno za putovanje, pa i veliki broj sofisticiranih naučnih instrumenata. Pred masom dobronamernih posmatrača koji su se okupili podigli su malu američku zastavu i otisnuli se u uskovitlanu vodu. Putovanje će potrajati 10 meseci i zahtevaće nemalu hrabrost. Bilo je gotovo svakodnevnih susreta s kovitlacima, strmim vodopadima i pretećim stenama, a u jednom trenutku, Pauel je morao da beži od šest metara široke bujice crvenog blata. Tim je izgubio veslo svega nekoliko sati od polaska na put – a za nešto više od dve sedmice struja je odnela jedan od njihovih čamaca. Kući će se vratiti šestorica od desetorice iz prvobitne postave.

U vreme ekspedicije iz 1869. godine Veliki kanjon bio je prazno mesto na mapama zapadnjaka – iako su ga, naravno, lokalni Indijanci dobro poznavali, Tim je tamo stigao 13. avgusta 1869. godine. U tom trenutku im je preostalo zaliha za mesec dana – malo prokislih jabuka, gnjile slanine, ustajalog brašna i džak kafe – a čekale su brojne nepoznate opasnosti. Ljudi su se šegačili kao i obično, ali je Pauel napisao da je za njega „veselje turobno, a pošalice jezive”. Čak i u tim očajničkim trenucima, tim je bio očaran neprestanom vrteškom čuda. Svuda unaokolo bili su veliki šiljci, izvajani ukrasni potporni stubovi i čudni ćoškasti vrhovi planina – impozantan prizor divovskih razmera. Od svega toga Pauela su se najviše dojmile litice koje je kasnije opisao kao „biblioteka bogova” – mesto na kojem su živopisni slojevi stena formirali „stenovite stranice jedne velike knjige”, u kojoj su mogli da pročitaju, rečenicu po rečenicu, kako je nastao univerzum. Tako je to makar ispočetka izgledalo.

Ali onda je Pauel otkrio nešto čudno u visokim liticama kanjona. Stojeći u podnožju i gledajući nagore mogao je da vidi debeli segment tvrdih, kristalizovanih stena – uglavnom granita i škriljca (stene izložene snažnom pritisku), složenih u neobično uspravne slojeve. Iznad toga bila je 305 metara široka traka crvenkastog peščara, u urednim horizontalnim linijama kakve biste i očekivali. Izbrojavši slojeve uspravne kristalizovane stene, on je izračunao da bi ovaj deo trebalo da bude 3.050 metara debeo. U stvarnosti, iznosio je svega 152 metra. Nedostajalo je hiljade stopa stena – one su naprosto iščezle.

On je ovu pojavu nazvao Velikom neusaglašenošću i zapitao se: „Kako je to uopšte moguće?”. Danas geolozi znaju da su najmlađe od čvrstih kristalizovanih stena 1,7 milijardi godina stare, dok su najstarije u sloju peščara formirane pre 550 miliona godina. To znači da u geološkom zapisu postoji rupa od više od milijardu godina. Do današnjeg dana niko ne zna šta se desilo sa stenama između. Iako su nedostajuće stene posebno upadljive u Velikom kanjonu, ovaj fenomen je sveprisutan.

„To je jedna od pojava koje se dešavaju ispod nogu mnogih ljudi, a da toga nisu ni svesni”, kaže Stiven Maršak, profesor emeritus sa Katedre za geologiju na Univerzitetu u Ilinoisu. On objašnjava da ćete u središtu svakog kontinenta, bilo da ste u SAD, Sibiru ili Evropi, ako bušite dovoljno duboko, naleteti na dva sloja stena koji učestvuju u ovoj misterioznoj geološkoj anomaliji. „A to znači da svuda ispod vas postoji ta granica – ponekad je blizu površine i možete da je vidite, ponekad je kilometrima ispod, ali je uvek tu, osim u planinskim masivima gde je potpuno nestala. I stoga je široko rasprostranjena, i priča nam veoma, veoma važnu priču o istoriji Zemlje“, dodaje naučnik.

Kao što aludira, razotkrivanje šta se desilo tokom nestalih milijardu godina i dovelo do njihovog nestanka nije trivijalna stvar. Dva su razloga za to. Prvi je da se sasvim slučajno desilo neposredno pre jednog drugog neobjašnjivog događaja – naglog bujanja raznovrsnog života na Zemlji pre 541 milion godina. Kambrijumska eksplozija odnosi se na eru kad su okeani odjednom prešli sa ugošćavanja retkih neobičnih i nepoznatih stvorenja – kao što su životinje u obliku listova nalik trifidima i ogromni spljošteni ovali koji nastavljaju da se opiru svakom pokušaju kategorizacije – na izobilje života, sa mnogim od velikih taksonomskih grupa koje postoje i danas. To se desilo za svega 13-25 miliona godina – što će reći, u treptaju oka u evolutivnom smislu.

Pojava je identifikovana četrdesetih godina 19. veka, a posebno je zadavala glavobolje Čarlsu Darvinu. On ga je nazvao neobjašnjivim i žalio se u svojem Poreklu vrsta: „…teškoća u pripisivanju bilo kakvog valjanog razloga odsustvu ogromnih količina slojeva bogatih fosilima ispod Kambrijumskog sistema je ogromna”. Drugi razlog je što se smatra da je Zemlja prošla kroz radikalne klimatske promene tokom izgubljenih godina – verovatno se pretvorivši u ogromnu ledenu loptu, s gotovo potpuno zamrznutom površinom. Vrlo se malo zna o tome kako je „snežna grudva od Zemlje” formirana ili kako je život uspeo da opstane. Međutim, kad bismo znali šta se desilo u ovom praistorijskom mračnom dobu, možda bismo pronašli neke odgovore na ove trnovite naučne zagonetke.

„Ovo je interval u Zemljinoj istoriji u kojem se dešavalo mnogo toga”, objašnjava Rebeka Flauers, vanredna profesorka sa Katedre za geološke nauke Univerziteta u Koloradu u Bolderu. „I svi ovi događaji su očigledno na neki način povezani, zbog čega mislim da je pokušaj da se raspetljaju veze između tih različitih procesa u ovom ključnom intervalu Zemljine istorije od prilično fundamentalnog značaja,”

Jedna ideja zasniva se na onome što se dešava sa glečerima na Zemlji danas. Uzmite drugu najveću ledenu površinu na planeti, Grenlandski pokrivač, koji prekriva oko 80 odsto ostrva – otprilike 1,7 miliona kvadratnih kilometara. Kao i reke, i glečeri mogu da se kreću – samo veoma sporo. I dok to čine, postepeno gule koru na kojoj se nalaze. Ako se to nastavi desetinama hiljada ili, čak, milionima godina, erozija na kraju može da istroši značajnu količinu stena.

Kao posledica toga, Grenland je izrovaren ožiljcima vlastite glečerske istorije, kao što su duboke doline i naglašeni frojdovi. Ali dok su neki delovi izdubljeni u putujućem ledu, druge su zaštitili glečeri koji su bili toliko čvrsti i frigidni da se uopšte nisu pomerali – i sačuvali zemlju ispod bezbedno učaurenu, poštedivši je bilo kakve erozije. Ove oblasti ostale su uglavnom nepromenjene i čine visoravni.

Prvi su ono što naučnici nazivaju „vlažnim glečerima”, dok su potonji „hladni”, podseća Si Brenin Keler, vanredni profesor sa katedre za nauku o Zemlji na Dartmut koledžu u Novom Hempširu. Onomad dok je Zemlja bila ogromna snežna grudva, isti procesi važili su za celu planete. I zato je jedino pitanje: da li su glečeri bili „vlažni” ili „hladni” – i da li je ta količina leda mogla da erodira milijarde godina stena.

Keler je 2018, zajedno s kolegama sa brojnih univerziteta, pokušao da odgovori na ovo pitanje. Na osnovu modela koji je razvila druga grupa nekoliko godina ranije, pretpostavili su da bi Zemlja kao snežna grudva zaista mogla na svojoj površini da ima „vlažne” glečere i da bi oni bili iznenađujuće pokretni. To je zato što bi globalni ledeni pokrivač kolektivno zarobio toliko vode da bi nivo mora drastično opao. Zauzvrat stvorio se strmiji prelaz sa kopna na more, što znači da su se glečeri brže kretali – baš kao što se reke ubrzaju nizvodno. Sveukupno gledano, počev od pre oko 717 miliona godina, a završno pre oko 580 miliona godina, tim je predvideo da bi ledena faza uklonila oko tri do pet kilometara uspravnih stena – više nego dovoljno da objasni Veliku neusaglašenost.

„Mislim da postoje ubedljivi razlozi da se veruje da je to bilo prilično erozivno”, naglašava Keler, iako ističe da je količina izgubljenih stena bila svuda ista, „zato što je led pokretač erozije koji ide na sve ili ništa”. To bi moglo da objasni zašto u jednim delovima sveta nedostaje više stena nego u drugim. Međutim, ovo nije mogla da bude potpuna priča, zato što bi i dalje bilo potrebno da prođe još 40 miliona godina da se složi mnogo novih stena. „Mislim da se tu u suštini dešava to da ste koru učinili toplijom tako što ste odstranili njen najhladniji deo. To je čini plovnijom”, dodaje Keler. „To je izdiglo zemlju i napravilo mesta za još erozije – što je kopno više, brže erodira pod običnim vremenskim uslovima kao što su kiša i vetar.”

Druga mogućnost jeste da je krivac superkontinent Rodinija – zaboravljeno kopno koje je skoncentrisalo istočni Antarktik, Indiju, Sibir, Kinu i veliki deo Južne Amerike, Severne Amerike i određene delove Afrike na jedno mesto. Prvi put se spojio pre oko milijardu godina, a raspadao postepeno sve pre 750 miliona godina. „Praktično je spojio svu koru na svetu u jedan ogroman kontinent”, ističe Majkl Delusija, doktorand sa Katedre za geologiju na Univerzitetu u Ilinoisu koji je napisao studiju na ovu temu. On objašnjava da se veći deo vreline iz središta Zemlje ispušta preko planinskih masiva na dnu mora – okeanskih grebena – koji nastaju na granicama tektonskih ploča. Ali kad se svo kopno sabilo na jedno mesto, njih nije bilo mnogo, tako da se Rodinija poprilično zagrejala.

„I, naravno, kad ste stvari zagreju, one se šire”, nastavlja Delusija. „I tako mi mislimo da je to širenje ispod superkontinenta praktično dovelo do izdizanja tla od šest do osam kilometara.” To ne samo da je ubrzalo cepanje Rodinije, već je možda izbrisalo zapise o svemu što se desilo u prethodnih milijardu godina – još jednom, kopno je bilo više i stoga je lakše erodiralo. Prema ovoj pretpostavci, Rodinija bi 200 miliona godina izgledala kao divovska, brdovita visoravan – lišena bilo kakvog života, koji je još bio ograničen na ogroman okean oko nje. To je na kraju erodiralo maltene do ništavila. „I mi tu eroziju vidimo na svim aktuelnim kontinentima”, zaključuje Delusija.

Ali to nije kraj priče. Puka količina erozije koja se desila promenila bi hemijski sastav atmosfere i okeana, dovevši do ogromnih klimatskih promena. To bi bilo suprotno od onoga što se dešava danas – dok je kišnica spirala površinu superkontinenta, ispuštala bi jone kalcijuma, koji su se potom slivali u okean i formirali kalcijum karbonat (glavni sastojak krede). Erozija je praktično zatočila ugljen-dioksid u okeanu, izbacivši ga iz atmosfere i ohladivši Zemlju. Prema ovom scenariju, planeta bi se pretvorila u snežnu grudvu nakon nestalih milijardu godine, a ne pre njih. „To je potom možda skinulo još naslaga stena”, upozorava Maršak, koji je takođe učestvovao u ovom istraživanju, „što je povećalo i pojačalo Veliku neusaglašenost.” Na kraju bi se ukazali stariji slojevi stene ispod Rodinije koja se cepala, spremni da se direktno spoje sa novim naslagama stene koji su nastali kad se klima ponovo stabilizovala.

Kako god da se desilo, veruje se da erozija nepojmljivijih količina stene i preseljenje tih naslaga u okeane objašnjava bujanje života koje se desilo neposredno nakon toga, tokom Kambrijumskog perioda. Posebno je upečatljivo – u vreme kad je bilo više rastvorenih minerala u okeanu nego ikad pre – što se pojavilo mnogo novih oblika života sa kosturima i školjkama koji su zahtevali kalcijum. Međutim, Maršak želi da istakne da je ova rasprava i dalje u toku: „Ima nekoliko stvari koje su još sporne u vezi s njom, i još su predmet istraživanja.”

Što nas dovodi do najskorije ideje. Postoje samo dva moguća načina da milijardu godina nestane tek tako – ili nije došlo do slaganja stena ili su sve bile uklonjene (ili oba). Iako je Velika neusaglašenost najvidljivija u Velikom kanjonu, pristupačna je i na brojnim drugim lokacijama, od kojih je jedna Kanadski štit, ogromna oblast gole drevne stene koja okružuju Zaliv Hadson na severoistoku zemlje. I ovde je nedavno istraživanje otkrilo novi obrt. „Čini se da se masovna erozija u Velikom kanjonu desila pre zamrzavanja Zemlje u snežnu grudvu”, tumači Flauers, koja je učestvovala u istraživanju, „dok se na Kanadskom štitu desila kasnije, tokom ili verovatno posle, zamrzavanja Zemlje u snežnu grudvu.” To sugeriše da epski prekid geoloških zapisa nije bio jedinstven, konkretan fenomen – već umesto toga zapravo postoje najmanje dva mini rupe, koje su izgledale kao jedna velika zato što su se desilo otprilike u isto vreme. A onda je ranije ove godine nastupilo još jedno iznenađenje.

Malo više od 150 godina posle Pauelove sudbonosne ekspedicije, Flauers i kolege vratili su se u Veliki kanjon da sami izvedu ispitivanja. Ono što su pronašli bilo je upečatljivo: čak i izgubljenih milijardu godina u Velikom kanjonu možda nije nestalo u isto vreme, već je možda umesto toga iščezlo u nekoliko odvojenih događaja tokom nekoliko stotina miliona godina. „Na ovim vremenskim skalama, ne ide nam baš od ruke precizno određivanje koje vreme nedostaje”, smatra Frensis Makdonald, profesor geologije na Kalifornijskom univerzitetu u Santa Barbari, koji je takođe učestvovao u istraživanju. „I tako je prethodna pretpostavka sugerisala da, u uredu, sve je formirano odjednom, sa zamrzavanjem, ali mi kažemo: ne, formirano je tokom stotina miliona godina… kad dobijete bolje podatke, neusaglašenosti nisu baš u korelaciji.”

Ako su dva niza izbrisanih stena zaista zavisna jedan od drugog, to ukazuje da ih ipak nije izazvao jedan izuzetan događaj kao što je pretvaranje Zemlje u snežnu grudvu. U tom slučaju, Flauers predlaže da su možda formirani putem tektonskih procesa koji su gurali ogromne količine zemljine kore nagore. Možda nije ni bilo erozije – moguće je da je veća nadmorska visina samo otežala deponovanje naslaga i da se stoga uopšte malo stena formiralo tokom ove ere.

Tu, međutim, nije kraj. Rasprava se nastavlja – svi eksperti sa kojima sam razgovarala ističu potrebu za još podataka. A srećom, to bi uskoro moglo da se desi. „Mislim da je došlo do obnovljenog interesovanja za ovu geološku enigmu”, navodi Makdonald. Pre jedne decenije, bilo je relativno malo istraživanja o Velikoj neusaglašenosti i tome šta ju je izazvalo. Ali talas novih ekstravagantnih pretpostavki – i pojava tehnologije osposobljene da ih testira – preobratili su ovu oblast. Jedna krupna promena je tehnika poznata kao termohronologija, koja podrazumeva ekstrapolaciju istorije stena merenjem kako se njihova temperatura menjala otkako su formirane. „Dakle, na primer, kod starijih metoda, ako neko kaže da su datirali granit i on je 100 miliona godina star, uglavnom misle na vreme kad se on ohladio od magme i postao čvrst”, objašnjava Maršak.

Sa termohronologijom ne tražite kad je stena bila formirana, već otprilike kad je izgurana na Zemljinu površinu – a to može da vam kaže mnogo o tome šta se dešavalo u dalekoj prošlosti naše planete. „Ova tehnika nam je praktično omogućila prozor u kom možemo da pronađemo zapise o izgubljenom vremenu”, zaključuje Frensis Makdonald.

(Ilustracija NASA)

(Pulse)

O autoru

administrator

Ostavite komentar