Έπειτα από χρόνια εξερεύνησης και έρευνας, οι επιστήμονες ολοκλήρωσαν την χαρτογράφηση μιας βυθισμένης ηπείρου που κρύβεται κάτω από τον Νότιο Ειρηνικό. Αυτό το κομμάτι του ηπειρωτικού φλοιού, που οδηγήθηκε στα βάθη της θάλασσας πριν από εκατομμύρια χρόνια, είναι γνωστό ως Zealandia (Ζηλανδία), ή με το όνομα Te Riu-a-Māui στην γλώσσα των ιθαγενών Μαορί.
Συνθέτοντας δείγματα πετρωμάτων με μαγνητικούς χάρτες, οι γεωλόγοι αποκάλυψαν την έκταση της Zealandia, που κρύβεται κάτω από τον ωκεανό, ο οποίος περιβάλλει την Νέα Ζηλανδία. Πριν από επτά χρόνια, ο γεωλόγος Nick Mortimer και οι συνεργάτες του αποκάλυψαν την ύπαρξη αυτής της, κυρίως βυθισμένης, ηπείρου και το 2021 χαρτογράφησαν το νότιο τμήμα της.
Τώρα, σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Tectonics, οι επιστήμονες ολοκλήρωσαν τη χαρτογράφηση ολόκληρης αυτής της ηπείρου και των περίπου 5 εκατομμυρίων τετραγωνικών χιλιομέτρων της.
Η Zealandia στον χάρτη
«Βάλαμε την Zealandia στο χάρτη», λέει ο Mortimer, ο οποίος εργάζεται για το ερευνητικό ίδρυμα GNS Science της Νέας Ζηλανδίας. Αυτή η νέα μελέτη «δείχνει ότι η Νέα Ζηλανδία δεν είναι απλώς μερικά νησιά», λέει ο γεωλόγος James Scott του Πανεπιστημίου του Οτάγκο στη Νέα Ζηλανδία, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. «Είναι στην πραγματικότητα μια τεράστια ήπειρος που έχει σχεδόν το μισό μέγεθος της Αυστραλίας – απλώς είναι κυρίως υποβρύχια».
Ο κόσμος χωρίζεται γεωλογικά σε ηπειρωτικό και ωκεάνιο φλοιό. Το μεγαλύτερο μέρος του ηπειρωτικού φλοιού βρίσκεται πάνω από τους ωκεανούς, αποτελούμενο από τις επτά ηπείρους. Αλλά η ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα εκτείνεται κάτω από τον ωκεανό, όπως φαίνεται στο ανοιχτόχρωμες περιοχές στα ανοικτά των ακτών.
Αποκαλύπτοντας την χαμένη ήπειρο
«Η Zealandia είναι ένα κομμάτι που λείπει από τον ηπειρωτικό φλοιό», λέει η γεωεπιστήμονας Maria Seton του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ. Ταιριάζει σαν κομμάτι παζλ ανάμεσα στις άλλες κοντινές ηπείρους της Ανταρκτικής και της Αυστραλίας, επιτρέποντας στους γεωλόγους να μελετήσουν πώς σχηματίστηκε και διαχωρίστηκε η Ζηλανδία από τις κοντινές ηπείρους στη γεωλογική ιστορία.
Τώρα που οι επιστήμονες έχουν χαρτογραφήσει τα όρια αυτού του κρυμμένου κομματιού του φλοιού της Γης, μπορούν να αρχίσουν να αποκαλύπτουν πώς και γιατί σχηματίστηκε εξαρχής – ερωτήματα που έχουν επιπτώσεις πολύ πέρα από τα σύνορα της ηπείρου.
Πετρώματα από τα βάθη της θάλασσας
Κατά τη διάρκεια μιας βιντεοκλήσης, ο Mortimer κρατάει ψηλά έναν γκρίζο βράχο σε μέγεθος γροθιάς – έναν γρανίτη που προέρχεται από το ταξίδι της ομάδας το 2016 στο βόρειο τμήμα της Zealandia. Κατά τη διάρκεια της αποστολής σε μια τοποθεσία που ονομάζεται Fairway Ridge με το αυστραλιανό πλοίο R/V Investigator, οι ερευνητές ανέσυραν εκατοντάδες κιλά γρανίτη και δείγματα ιζημάτων από την υποθαλάσσια ήπειρο.
«Τέτοια κομμάτια γρανίτη», εξηγεί ο Mortimer, «θρυμματίζονται, κοσκινίζονται και τα υπολείμματα τοποθετούνται σε βαρέα υγρά που επιτρέπουν σε ορισμένα κομμάτια να επιπλέουν και σε άλλα να βυθίζονται. Τα κομμάτια που βυθίζονται περνούν στη συνέχεια από μαγνήτη για να διαχωριστούν τα μη μαγνητικά ορυκτά που αναζητούν οι ερευνητές». Στη συνέχεια, οι επιστήμονες εξετάζουν το εναπομείναν υλικό με μικροσκόπιο και ξεχωρίζουν -με το χέρι- τους κρυστάλλους ζιρκονίου.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Οι αρχαίες «μούμιες της φωτιάς» και το μυστήριο που κρύβουν - Κινδυνεύουν ακόμα και μέσα στις σπηλιές τους
Οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι
Αυτά είναι τα ορυκτά που ψάχνουν, επειδή μέσα στην κρυσταλλική δομή τους είναι κλειδωμένο ένα γεωλογικό ρολόι. Συγκρίνοντας αυτούς τους κρυστάλλους με καλά μελετημένα πετρώματα από τη Νέα Ζηλανδία, λέει ο Mortimer, οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν ποιες χερσαίες μάζες σχηματίστηκαν μαζί. Με αρκετά δείγματα, αυτοί οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι -ο καθένας έχει μήκος περίπου ένα τρίτο του χιλιοστού- μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σκιαγραφήσουν τη γεωλογία της Ζηλανδίας.
Τα ζιρκόνια σχηματίστηκαν όταν το ηφαιστειακό μάγμα ψύχθηκε και στερεοποιήθηκε. Η χημική τους σύνθεση περιλαμβάνει ουράνιο, το οποίο είναι ένα ραδιενεργό στοιχείο, λέει η Rose Turnbull, γεωεπιστήμονας στο GNS Science και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης. «Μόλις κρυσταλλωθεί, το ουράνιο αρχίζει να αποσυντίθεται», λέει ο Turnbull. Τα άτομα του ουρανίου μετατρέπονται σε μόλυβδο με την πάροδο του χρόνου, και μετρώντας την αναλογία των δύο ατόμων στα ζιρκόνια, οι επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν πόσο καιρό πριν σχηματίστηκαν.
Το μάγμα στους γρανίτες της Zealandia τείνει να χρονολογηθεί πριν από περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια – μια εποχή που ευθυγραμμίζεται με τη διάσπαση της προηγούμενης υπερηπείρου.
Συνδέοντας τις τελείες
Φανταστείτε να ανοίξετε τρύπες σε ένα πανί και να το ρίξετε πάνω από ένα άγαλμα. Οι τρύπες θα αποκάλυπταν κομμάτια πληροφοριών για το άγαλμα (παρόμοια με τα δείγματα που ελήφθησαν από τη Ζηλανδία) αλλά τίποτα περισσότερο. «Όταν βγαίνουμε με τα πλοία και συλλέγουμε τα δείγματά μας, είναι τσιμπήματα», λέει η Seton. «Πρέπει να χρησιμοποιήσουμε άλλες μεθόδους για να προσπαθήσουμε να συνδέσουμε τις τελείες». Για να αποκτήσει μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα, η ομάδα χρησιμοποίησε μαγνητική χαρτογράφηση.
Χρησιμοποιώντας αισθητήρες πάνω σε πλοία, σε τροχιά στο διάστημα, αλλά και σταθερούς στην στεριά, οι ερευνητές μπορούν να ανιχνεύσουν ανωμαλίες του μαγνητικού πεδίου. Ο Mortimer και οι συνάδελφοί του αναζήτησαν τα ιδιαίτερα μαγνητικά πετρώματα, τα οποία ήταν βασάλτες που είχαν στερεοποιηθεί από προηγούμενη ηφαιστειακή δραστηριότητα. Στην συνέχεια δημιούργησαν χάρτες αυτών των μαγνητικών μεταβολών.
Ακριβώς όπως το ύφασμα πάνω από το άγαλμα θα σας έδινε μια γενική αίσθηση του σχήματος, αυτοί οι μαγνητικοί χάρτες έδωσαν μια αίσθηση της Ζηλανδίας. Οι επιστήμονες παρατήρησαν γρήγορα ότι αυτά τα μαγνητικά πετρώματα από πολύτιμες ηφαιστειακές περιοχές δεν ήταν τυχαία τοποθετημένα, λέει ο Mortimer. Αντίθετα, ήταν είτε παράλληλα είτε κάθετα, σε ζώνες ρωγμών, βαθιά στον ωκεάνιο φλοιό, θέσεις όπου οι ήπειροι απομακρύνονταν. Αυτές οι περιοχές, λέει, «φαίνεται να σχετίζονται με την έκταση του φλοιού της [υπερήπειρου] Γκοντβάνα, λίγο πριν από τη διάσπαση της Ζηλανδίας, της Ανταρκτικής και της Αυστραλίας».
Ο ηπειρωτικός γρίφος
Οι ερευνητές έχουν μάθει κατά τη διάρκεια των δεκαετιών ότι ο ηπειρωτικός φλοιός της Γης εξελίσσεται σε τεράστιες χρονικές κλίμακες. Ακολουθεί έναν γενικό κύκλο: Η χερσαία μάζα συμπυκνώνεται ως υπερήπειρος, στη συνέχεια η υπερήπειρος διασπάται σε διάφορες μικρότερες ηπείρους, στη συνέχεια η γη συνενώνεται ξανά και ο κύκλος συνεχίζεται επί εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Σε περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια από τώρα, πιστεύουν οι επιστήμονες, οι ήπειροι θα έχουν συγχωνευτεί και πάλι.
Πριν από περίπου 300 έως 250 εκατομμύρια χρόνια, η υπερήπειρος ήταν η Πανγαία, η οποία αποτελούνταν από δύο μικρότερα τμήματα: το νότιο κομμάτι, τη Γκοντβάνα, και το βόρειο κομμάτι, τη Λαουρασία. Πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια, κάθε ένα από αυτά τα κομμάτια άρχισε να απομακρύνεται το ένα από το άλλο. «Όταν διασπώνται, αυτό που συμβαίνει είναι ότι σχηματίζονται νέα όρια πλακών και δύο κομμάτια της ηπείρου απομακρύνονται μεταξύ τους, τεντώνοντας τον ηπειρωτικό φλοιό και κάνοντάς τον πιο λεπτό», λέει η Seton.
Ένα ρήγμα μέσα στη Γκοντβάνα, όπου η σημερινή Ζηλανδία συναντούσε την Ανταρκτική και την Αυστραλία, απομακρυνόταν πριν από περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια, εξαπολύοντας μια έξαρση ηφαιστειακής δραστηριότητας. Αυτό θέρμανε τον φλοιό, ο οποίος ήταν τεντωμένος “σαν ζύμη πίτσας”, λέει ο Μόρτιμερ. Αυτό συνέβαινε μέχρι πριν από περίπου 60 εκατομμύρια χρόνια.
Στη συνέχεια, η περιοχή άρχισε να ψύχεται, και αυτό που σήμερα είναι η Zealandia έγινε πιο πυκνό και βυθίστηκε στον ωκεανό, και είναι σχεδόν εντελώς βυθισμένο εδώ και περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια, λέει ο Mortimer. Σήμερα, μόνο το πέντε τοις εκατό της συνολικής ηπείρου ξεπροβάλλει πάνω από το νερό – τα νησιά της Νέας Ζηλανδίας, της Νέας Καληδονίας και μερικά νησιά της Αυστραλίας.
Το βόρειο τμήμα της Ζηλανδίας εξακολουθεί να συνδέεται με την Αυστραλία, ενώ το νότιο τμήμα είναι ισχυρά συνδεδεμένο με την Ανταρκτική. Για να μάθουμε περισσότερα για αυτές τις διακλαδώσεις και τη γεωλογική ιστορία που αυτές μπορούν να αποκαλύψουν, θα χρειαστούν περισσότερα δείγματα και πρόσθετες αναλύσεις. Οι ερευνητές, αναφέρει η Seton, έχουν ήδη πάρει περισσότερα από 50 δείγματα κατά τη διάρκεια μιας έρευνας του 2019 και εξακολουθούν να χτενίζουν τα δεδομένα στον βυθό.
«Αν κοιτάξετε [τη Ζηλανδία] τώρα, είναι κάπως σαν μια θολή φωτογραφία, και με περισσότερες δειγματοληψίες, αυτό γίνεται πιο ξεκάθαρο», λέει ο Scott. «Τελικά η εικόνα ξετυλίγεται, αλλά εξακολουθεί να παραμένει, ξέρετε, κάτω από ένα χιλιόμετρο νερού».
