Vor etwa 300 Millionen Jahren hatte die Erde keine sieben Kontinente, sondern einen massiven Superkontinent namens Pangaea, der von einem einzigen Ozean namens Panthalassa umgeben war.
Die Erklärung für die Entstehung von Pangaea leitete die moderne Theorie der Plattentektonik ein, die besagt, dass die äußere Hülle der Erde in mehrere Platten zerlegt ist, die über die felsige Hülle der Erde, den Mantel, gleiten.
Über den Verlauf des Planeten 3.,in der 5-Milliarden-jährigen Geschichte haben sich mehrere Superkontinente gebildet und aufgelöst, was auf das Aufwirbeln und die Zirkulation im Erdmantel zurückzuführen ist, der den größten Teil des Volumens des Planeten ausmacht. Diese Trennung und Bildung von Superkontinenten hat die Geschichte des Planeten dramatisch verändert.
“ Dies ist, was die gesamte Entwicklung des Planeten durch die Zeit angetrieben. Dies ist der große Rückschlag des Planeten“, sagte Brendan Murphy, Geologieprofessor an der St. Francis Xavier University in Antigonish, Nova Scotia.,
Geschichte
Vor mehr als einem Jahrhundert schlug der Wissenschaftler Alfred Wegener den Begriff eines alten Superkontinents vor, den er Pangaea (manchmal Pangaea) nannte, nachdem er mehrere Beweislinien zusammengestellt hatte.
Das erste und offensichtlichste war, dass die „Kontinente wie eine Zunge und eine Nut zusammenpassen“, was auf jeder genauen Karte ziemlich auffällig war, sagte Murphy. Ein weiterer verräterischer Hinweis darauf, dass die Kontinente der Erde alle eine Landmasse waren, stammt aus der geologischen Aufzeichnung., In Pennsylvania gefundene Kohlevorkommen haben eine ähnliche Zusammensetzung wie in Polen, Großbritannien und Deutschland aus dem gleichen Zeitraum. Das deutet darauf hin, dass Nordamerika und Europa einmal eine einzige Landmasse gewesen sein müssen. Und die Orientierung magnetischer Mineralien in geologischen Sedimenten zeigt, wie die Magnetpole der Erde über die geologische Zeit wanderten, sagte Murphy.
Im Fossilienbestand finden sich identische Pflanzen, wie der ausgestorbene Samenfern Glossopteris, auf mittlerweile sehr unterschiedlichen Kontinenten., Und Bergketten, die jetzt auf verschiedenen Kontinenten liegen, wie die Appalachen in den Vereinigten Staaten und das Atlasgebirge in Marokko, waren alle Teil des zentralen Pangaea-Gebirges, das durch die Kollision der Superkontinente Gondwana und Laurussia gebildet wurde.
Pangaea entstand durch einen allmählichen Prozess, der sich über einige hundert Millionen Jahre erstreckte. Vor etwa 480 Millionen Jahren verschmolz ein Kontinent namens Laurentia, der Teile Nordamerikas umfasst, mit mehreren anderen Mikrokontinenten zu Euramerika., Euramerika kollidierte schließlich mit Gondwana, einem anderen Superkontinent, zu dem Afrika, Australien, Südamerika und der indische Subkontinent gehörten.
Vor etwa 200 Millionen Jahren begann der Superkontinent aufzubrechen. Gondwana (heute Afrika, Südamerika, Antarktis, Indien und Australien) trennte sich zuerst von Eurasien (Eurasien und Nordamerika). Vor etwa 150 Millionen Jahren löste sich Gondwana auf. Indien schälte sich von der Antarktis ab und Afrika und Südamerika rissen ab, so ein 1970-Artikel im Journal of Geophysical Research., Vor rund 60 Millionen Jahren trennte sich Nordamerika von Eurasien.
Leben und Klima
Eine massive Landmasse zu haben, hätte für sehr unterschiedliche Klimazyklen gesorgt. Zum Beispiel könnte das Innere des Kontinents völlig trocken gewesen sein, da es hinter massiven Bergketten eingeschlossen war, die alle Feuchtigkeit oder Niederschläge blockierten, sagte Murphy.
Aber die Kohlevorkommen in den Vereinigten Staaten und Europa zeigen, dass Teile des alten Superkontinents in der Nähe des Äquators ein üppiger, tropischer Regenwald gewesen sein müssen, ähnlich dem Amazonas-Dschungel, sagte Murphy., (Kohle bildet sich, wenn tote Pflanzen und Tiere in sumpfiges Wasser sinken, wo Druck und Wasser das Material in Torf und dann in Kohle umwandeln.)
„Die Kohlevorkommen sagen uns im Wesentlichen, dass es an Land reichlich Leben gab“, sagte Murphy gegenüber Live Science.
Klimamodelle bestätigen, dass das kontinentale Innere von Pangaea laut einem Artikel aus dem Jahr 2016 in der Zeitschrift Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology extrem saisonal war., Die Forscher dieser Studie verwendeten biologische und physikalische Daten aus der Moradi-Formation, einer Region mit geschichteten Paläosolen (fossilen Böden) im nördlichen Niger, um das Ökosystem und das Klima während der Pangaea-Zeit zu rekonstruieren. Vergleichbar mit der heutigen afrikanischen Namib-Wüste und dem Lake Eyre Basin in Australien war das Klima im Allgemeinen trocken mit kurzen, wiederkehrenden Regenperioden, die gelegentlich katastrophale Sturzfluten beinhalteten.,
Pangaea existierte 100 Millionen Jahre lang, und während dieser Zeit blühten mehrere Tiere, darunter die Traversodontidae, eine Familie von pflanzenfressenden Tieren, zu denen auch die Vorfahren von Säugetieren gehören.
Während der Perm-Zeit blühten Insekten wie Käfer und Libellen. Aber die Existenz von Pangaea überlappte sich mit dem schlimmsten Massensterben in der Geschichte, dem Perm-Trias-Aussterbeereignis (P-TR). Es wurde auch als das Große Sterben bezeichnet und ereignete sich vor etwa 252 Millionen Jahren und verursachte das Aussterben der meisten Arten auf der Erde., In der frühen Triaszeit entstanden Archosaurier, eine Gruppe von Tieren, aus denen schließlich Krokodile und Vögel hervorgingen, und eine Fülle von Reptilien. Und vor etwa 230 Millionen Jahren tauchten einige der frühesten Dinosaurier auf Pangaea auf, einschließlich Theropoden, weitgehend fleischfressende Dinosaurier, die größtenteils luftgefüllte Knochen und Federn hatten, die Vögeln ähnlich waren.
Zyklus in der Geschichte
Die aktuelle Konfiguration von Kontinenten ist wahrscheinlich nicht die letzte. Superkontinente haben sich in der Erdgeschichte mehrmals gebildet, nur um in neue Kontinente aufgeteilt zu werden., Im Moment zum Beispiel, Australien ist in Richtung Asien, und der östliche Teil Afrikas schält sich langsam vom Rest des Kontinents ab.
Geologen haben festgestellt, dass es einen quasi regelmäßigen Zyklus gibt, in dem sich alle 300 bis 400 Millionen Jahre Superkontinente bilden und auflösen, aber genau warum ist ein Rätsel, sagte Murphy. Laut einem Artikel im Journal of Geodynamics aus dem Jahr 2010 glauben die meisten Wissenschaftler jedoch, dass der Superkontinentenzyklus weitgehend von der Zirkulationsdynamik im Mantel bestimmt wird.
Darüber hinaus werden die Details unscharf., Während die im Mantel gebildete Wärme wahrscheinlich vom radioaktiven Zerfall instabiler Elemente wie Uran herrührt, sind sich die Wissenschaftler nicht einig, ob sich im Mantel Mini-Wärmeströmungstaschen befinden oder ob die gesamte Schale ein großes Wärmeförderband ist, Murphy sagte.
Aktuelle Forschung
Wissenschaftler haben mathematische 3D-Simulationen erstellt, um die Mechanismen hinter der Kontinentalbewegung besser zu verstehen. In einem 2017 Artikel in Geoscience Frontiers, Wissenschaftler Masaki Yoshida und M., Santhosh erklären, wie sie seit der Auflösung von Pangaea vor 200 Millionen Jahren Simulationen großer kontinentaler Bewegungen produzierten. Die Modelle zeigen, wie tektonische Plattenbewegung und Mantelkonvektionskräfte zusammenarbeiteten, um große Landmassen zu zerbrechen und zu bewegen. Zum Beispiel isolierte die große Masse von Pangaea den darunter liegenden Mantel und verursachte Mantelströme, die den anfänglichen Zusammenbruch des Superkontinents auslösten. Der radioaktive Zerfall des oberen Mantels erhöhte auch die Temperatur, was zu aufwärts gerichteten Mantelströmen führte, die den indischen Subkontinent abbrachen und seine Nordbewegung initiierten.,
Yoshida und Santos schufen zusätzliche geologische Modelle, um Mantelkonvektion und kontinentale Bewegungsmuster 250 Millionen Jahre in der Zukunft vorherzusagen. Diese Modelle deuten darauf hin, dass sich der Pazifische Ozean über Millionen von Jahren schließen wird, wenn Australien, Nordamerika, Afrika und Eurasien auf der nördlichen Hemisphäre zusammenkommen. Schließlich werden diese Kontinente verschmelzen und einen Superkontinent namens „Amasia“ bilden.“Es wird erwartet, dass die beiden verbleibenden Kontinente, die Antarktis und Südamerika, relativ unbeweglich und vom neuen Superkontinent getrennt bleiben.,
Zusätzliche Berichterstattung von Carol Stoll, Live Science contributor
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