La Teoria del Tardo Tettonico

La litosfera terrestre è frammentata in un mosaico di placche rigide che scivolano in cima all'astenosfera, uno strato meccanicamente debole del mantello superiore. Questo interplay, governato dalla teoria delle tettoniche a piastre, spiega perché i continenti si allarghino, perché i terremoti mettono in atto alcune regioni e perché i vulcani si erudono lungo cinture specifiche. Il processo è guidato da correnti convettive all'interno del ciclo di roccia dis

La moderna comprensione delle tettoniche a piastre emerse negli anni '60, basandosi sull'ipotesi precedente di Alfred Wegener della deriva continentale. Wegener propose nel 1912 che i continenti erano stati uniti una volta in un unico terreno, ma non poteva spiegare il meccanismo. Oggi, sappiamo che le piastre lithospheric si muovono a tassi paragonabili alla crescita di un'unghia, con una velocità di 2 a 15 centimetri all'anno.

Le prove di luce per la tettonica a piastre[[]] includono le forme corrispondenti delle coste continentali, la distribuzione dei fossili attraverso le masse terrestri separate, e l'allineamento delle strisce magnetiche sul pavimento dell'oceano.Per una immersione più profonda nei dati fondamentali, il Enciclopedia Britannica entrata su placche tettoniche [FLT offre una panoramica completa [

Supercontinenti passati e la danza dell'antica crosta

I continenti che vediamo oggi sono una fugace istantanee in una lunga storia di assemblaggio e rottura. Le prove geologiche indicano un modello ciclico in cui le terremasse della Terra si incassano periodicamente in un unico supercontinente, solo per rift a parte in un ciclo che dura circa 300 a 500 milioni di anni.

Il supercontinente più recente, Pangaea, formato circa 335 milioni di anni fa durante il periodo carbonifero e ha cominciato a disintegrarsi circa 175 milioni di anni fa nel Giurassico. Prima di Pangaeamount, c'era Rodinia, che assemblava circa 1,1 miliardi di anni fa e si è rotto il bacino di record di record di circa 750 milioni di anno fa

La rottura della Pangaea

La frammentazione di Pangaea fornisce il quadro più chiaro della deriva continentale perché è l'evento più recente e meglio conservato. Inizialmente, Pangaea si è diviso in due grandi terre: Laurasia] (che includeva il Nord America, l'Europa e la maggior parte dell'Asia) e GondwanaAfrica]

Dopo il distacco da Gondwana, si è spostato verso nord a velocità insolitamente elevate, fino a 15 cm all'anno, prima di scontrarsi con la placca eurasiatica circa 50 milioni di anni fa.

Come si muovono i Continenti

La deriva continentale non è un semplice e uniforme glide. Le piastre si muovono in risposta a diverse forze interagenti, e lo stile di movimento dipende dal fatto che il bordo della piastra sia divergente, convergente o trasformabile.

Convezione del mantello

Il motore primario del movimento a piastre è la convezione a caldo nel mantello. Il materiale caldo e galleggiante si alza dal mantello profondo verso la superficie, che si diffonde lateralmente sotto la litosfera, il raffreddamento e alla fine affondando giù. Questo flusso convettivo trascina le piastre di sterzo lungo, molto simile a un nastro trasportatore. Le zone di ripieno corrispondono alle creste di metà oceo, dove si forma una nuova sottoduzione riciclata.

Spie e Ridge Push

A creste medio-ocee, il magma si alza per colmare il divario come piastre diverge, creando una fresca crosta oceanica. La cresta elevata esercita una forza gravitazionale, chiamata ridge push, che aiuta a respingere il piatto lontano dalla cresta. Il raffreddamento e l'inspessore della litosfera oceanica mentre si allontana dalla cresta aumenta anche la sua densità di lavello.

Subduzione e Slab Pull

Quando una piastra oceanica si scontra con una piastra continentale o con un'altra placca oceanica, la piastra più densa si piega e scivola sotto l'altra nel mantello. Questo processo, sottoduzione, tira la piastra di traino insieme ad esso. Le zone di sottoduzione sono responsabili delle trincee oceaniche più profonde, i terremoti più potenti, e la maggior parte degli archi vulcanici della Terra, tra cui l'anello del Pacifico di fuoco.

"Il motore della tettonica a piastre non è una macchina semplice. Si tratta di un complesso gioco di forze in cui la lastra tira a zone di sottoduzione fa la maggior parte del lavoro, mentre la spinta a crinale e la convezione a mantello giocano ruoli di supporto." — Studi di modellazione geofisica

]

Futuro Movimenti dei Continenti

Proiettare le posizioni dei continenti milioni di anni nel futuro comporta modellare le attuali velocità di targa, la distribuzione delle zone di sottoduzione e la probabile evoluzione della convezione del mantello.

L'Oceano Atlantico Will Widen

L'Oceano Atlantico si sta espandendo ad un ritmo di circa 2,5 cm all'anno lungo la cresta medio-atlantica. Questa divergenza significa che le Americhe si stanno allontanando dall'Europa e dall'Africa. Nei prossimi 50 milioni di anni, l'Atlantico potrebbe allargarsi di altri 1.250 chilometri. Nord America e Sud America continueranno la loro deriva verso ovest, mentre l'Europa e l'Africa si spostano verso est rispetto alla cresta.

Il Mediterraneo si chiuderà

La placca africana si sta convergendo con la placca eurasiatica ad un tasso di circa 1 a 2 cm all'anno. Il Mar Mediterraneo, un residuo dell'antico oceano tetide, si sta lentamente consumando come le due piastre collidono. In 50 milioni di anni, il Mediterraneo probabilmente sarà ridotto ad un ristretto, salato o sparire interamente, con l'Africa che si scontra con l'Europa del sud.

Il Pacifico si arrangia

Mentre l'Atlantico cresce, l'Oceano Pacifico si sta restringendo, perché la placca del Pacifico viene sottodotta sotto le placche circostanti lungo gran parte del suo margine, in particolare lungo il confine occidentale dove si tuffa sotto la piastra del Mar filippino e la placca eurasiatica, e lungo il confine orientale dove si consumano le piastre Juan de Fuca, Cocos e Nazca.

Il prossimo Supercontinente: Tre scenari principali

I geologi hanno proposto tre modelli primari per il prossimo supercontinente, ciascuno con diverse implicazioni per il clima e la geografia globale. La ricerca pubblicata nella Geoscienza Natura[] discute queste ipotesi concorrenti in dettaglio.

  • Pangaea Proxima (o Pangaea Ultima): In questo scenario, l'Atlantico continua ad allargarsi fino a quando una nuova zona di subduzione si forma lungo il suo margine, alla fine invertendo la diffusione e tirando le Americhe verso l'Europa e l'Africa. I continenti riassemblassero intorno all'Atlantico in circa 250 milioni di anni, formando un supercontinente incentrato vicino all'attuale posizione dell'equatore.
  • Amasia:[] Questo modello prevede che l'Atlantico continuerà a diffondersi mentre il Pacifico si chiude. Le Americhe si scontrano con l'Asia e l'Australia, con il Nord America che attacca all'Asia orientale e al Sud America che si aggira per l'Antartide e l'Australia. Amasia si formerà sul Polo Nord, che avrebbe effetti drammatici sui modelli climatici globali.
  • Novapangaea:[] Una terza ipotesi suggerisce che tutti i continenti tranne l'Antartide si arrogheranno intorno al Pacifico, trasformando efficacemente il Pacifico all'interno. Le Americhe migrano verso ovest, colliderono con l'Asia, mentre l'Africa e l'Europa continuano verso est per unirsi a loro.

Ogni scenario produce una disposizione fondamentalmente diversa di terra e oceano, che a sua volta influenza correnti oceaniche, circolazione atmosferica e distribuzione della vita.Per ulteriori prospettive su queste future geografie, l'articolo American Scientist sul prossimo supercontinente[] presenta un chiaro confronto dei modelli concorrenti.

Fattori che influenzano i movimenti futuri

Il percorso preciso della deriva continentale nei prossimi 250 milioni di anni dipende da diversi fattori interconnessi: gli scienziati utilizzano modelli numerici che incorporano queste variabili per generare le loro proiezioni.

  • Configurazioni di confine di piastra esistenti:[ La geometria attuale divergente, convergente e trasforma i confini fornisce le condizioni iniziali per qualsiasi proiezione. Le modifiche a questi confini, come l'avvio di una nuova zona di subduzione o la cessazione di diffondersi a una cresta, possono alterare drammaticamente la deriva futura.
  • Mantle convection dynamics:[] I modelli di convezione nel mantello non sono statici. Si evolvono oltre decine di milioni di anni come lavandini e susine aumento. Superplumi, grandi rialzi di materiale caldo mantello, possono causare rottura continentale, mentre lavello lastre possono tirare insieme piastre.
  • Tassi di diffusione del pavimento:[] Il tasso a cui si produce la nuova crosta oceanica a creste medio-ocee influenza la velocità della divergenza della piastra.
  • Evoluzione della zona di diffusione:[ Le zone di subduzione possono migrare, diventare bloccate dalla crosta continentale, o iniziare in nuove posizioni. Il comportamento delle zone di subduzione è la più grande fonte di incertezza nei modelli di movimento a piastre a lungo termine.
  • Risposte a livello climatico e marino:[ Mentre non un driver diretto di movimento a piastre, clima e livello del mare influenzano la distribuzione dei sedimenti sul fondo marino, che a sua volta possono influenzare le dinamiche di sottoduzione.

Questi fattori interagiscono in modi complessi, rendendo la previsione precisa impossibile oltre 50 milioni di anni, tuttavia le tendenze generali — l'ampliamento Atlantico, la restringimento del Pacifico e l'eventuale assemblaggio di un nuovo supercontinente — sono caratteristiche robuste della maggior parte dei modelli.

Implicazioni per la vita, il clima e la civiltà umana

Il futuro movimento dei continenti avrà conseguenze profonde per la biosfera e il sistema climatico della Terra, mentre la civiltà umana probabilmente sarà a lungo passata prima delle forme del supercontinente successivo, i processi geologici che si svolgono nei prossimi milioni di anni plasmano l'abitabilità a lungo termine del pianeta.

Clima e Circolazione Oceanica

Le posizioni dei continenti controllano i percorsi delle correnti oceaniche, che a loro volta distribuiscono calore intorno al pianeta. La chiusura del Mediterraneo cambierà i cicli di circolazione atlantica. La collisione dell'Africa con l'Europa bloccherà lo scambio diretto di acqua tra l'Atlantico e l'Oceano Indiano, potenzialmente rafforzando il flusso del Golfo o reindirizzandolo. Un supercontinente avrà un clima fortemente continentale - estati calde, inverni freddi e umidità limitata nel terreno circostante - che potrebbe guidare la presenza di aree desertiche molto diffusa.

Biodiversità ed evoluzione

Quando i continenti sono separati, i lignaggi isolati si divergono attraverso la speciazione allopatrica. Quando si scontrano, in precedenza si mescolano biotas separate, causando competizione, estinzione, e l'aumento di nuove comunità ecologiche. L'assemblea di un nuovo supercontinente riunirà specie che si sono evolute in isolamento per centinaia di milioni di anni.

Risorse e Rilevanza Umana

Le zone di sottoduzione creano le condizioni per la formazione di rame, oro e depositi d'argento. I margini di riflessione sono associati a bacini di petrolio. La comprensione dei movimenti di placca aiuta i geologi a individuare queste risorse. Per la società, la rilevanza più immediata è la valutazione del rischio di terremoto e di rischio vulcanico, i confini sono dove si verificano gli eventi geologici più distruttivi in tutto il mondo.

Ricerca e osservazione in corso

Gli scienziati continuano a perfezionare la loro comprensione della deriva continentale attraverso una combinazione di misurazione diretta e modellazione. Il Global Positioning System (GPS) permette ai ricercatori di misurare i movimenti di piastra con precisione millimetrica. Le reti di stazioni GPS permanenti in tutto il mondo tracciano il graduale movimento dei continenti in tempo reale. Queste misure confermano che le piastre si muovono nelle direzioni prevedibili ma rivelano anche complessità - alcune piastre deformano internamente, alcuni confini cambiano e alcune esperienze di movimento.

Oltre al GPS, l'interferometria del laser satellitare e la lunga linea di base forniscono controlli indipendenti sulle velocità della piastra. La geodesia del pavimento del mare, sebbene ancora nella sua infanzia, sta cominciando a misurare la deformazione direttamente sul fondo dell'oceano, dove si trovano i confini della maggior parte delle placche.

Per coloro che sono interessati a tracciare i movimenti correnti della targa, il consorzio di ricerca [UNAVCO[[] mantiene una rete completa di strumenti geodetici e fornisce dati pubblici sulle velocità della piastra in Nord America e nel Pacifico.

I Continenti in movimento

La Terra è un pianeta dinamico, e la sua superficie porta le cicatrici e le firme di una geografia in continua evoluzione. I continenti che riconosciamo oggi, Nord America, Sud America, Europa, Africa, Asia, Australia e Antartide, sono configurazioni temporanee in una lunga storia di assemblaggio e dispersione. Le stesse forze che tore Pangaea a parte continuano ad operare ora, allargando l'Atlantico, comprimendo la collisione del Mediterraneo e guidando le la placca lenta ma inesportabile.

Nel corso delle prossime decine a centinaia di milioni di anni, la mappa del mondo diventerà inconfondibile. L'Atlantico potrebbe diventare un oceano disperato, o potrebbe alla fine chiudere come una nuova zona di sottoduzione emerge e tira le Americhe verso l'Europa. Il Pacifico probabilmente si restringe quando i continenti circostanti convergono. Un nuovo supercontinente si formerà, sia Amasia, Pangaea Proxima, o Novapangaea.