Naukowcy zrekonstruowali nieznaną wcześniej płytę tektoniczną o nazwie Pontus, zajmującą niegdyś około jednej czwartej powierzchni Oceanu Spokojnego. Odkrycia tego dokonano podczas badań terenowych w różnych regionach świata, w tym w Japonii, na Borneo i na Filipinach.
Geolog z Uniwersytetu w Utrechcie, Suzanna van de Lagemaat, zrekonstruowała masywną i nieznaną wcześniej płytę tektoniczną, która niegdyś obejmowała jedną czwartą wielkości Oceanu Spokojnego. Jej koledzy z Utrechtu przewidzieli istnienie takiej płyty ponad 10 lat temu na podstawie fragmentów starych płyt tektonicznych znalezionych głęboko w płaszczu Ziemi.
W ramach swojej pracy doktorskiej van de Lagemaat rekonstruowała dawne płyty tektoniczne podczas badań terenowych pasów górskich Japonii, Borneo, Filipin, Nowej Gwinei i Nowej Zelandii. Ku swojemu zaskoczeniu odkryła, że pozostałości oceaniczne na północnym Borneo musiały należeć do długo poszukiwanej płyty tektonicznej, którą naukowcy nazwali Pontus. Teraz zrekonstruowała całą płytę w pełnej krasie.
Animacja ukazuje rekonstrukcję płyty Pontus krok po kroku aż do 120 milionów lat temu i jej późniejsze zniknięcie. Źródło: Suzanna van de Lagemaat/Uniwersytet w Utrechcie
Odtworzenie ruchów płyt tektonicznych tworzących sztywną zewnętrzną powłokę Ziemi jest niezbędne do zrozumienia historii geologicznej naszej planety. Ruchy tych płyt silnie wpłynęły na to, jak paleogeografia i klimat planety zmieniały się na przestrzeni czasu, a nawet na to, gdzie można znaleźć rzadkie metale. Jednak duże płyty oceaniczne z przeszłości geologicznej zniknęły w płaszczu Ziemi w wyniku subdukcji, pozostawiając po sobie jedynie fragmenty skał ukryte w pasach górskich.
W swojej pracy van de Lagemaat zbadała najbardziej skomplikowany region tektoniczny płyt planety: obszar wokół Filipin. Wyspy te położone są na złożonym skrzyżowaniu różnych systemów płyt. Region ten prawie w całości składa się ze skorupy oceanicznej, ale niektóre fragmenty wznoszą się nad poziom morza i ukazują skały w bardzo różnym wieku. Korzystając z danych geologicznych, van de Lagemaat jako pierwsza zrekonstruowała ruchy obecnych płyt w regionie między Japonią a Nową Zelandią. Ujawniło to, jak duży był obszar płyt, które musiały zniknąć w obecnym regionie zachodniego Pacyfiku.
Wcześniej prowadziliśmy prace terenowe na północnym Borneo, gdzie znaleźliśmy najważniejszy element układanki. Myśleliśmy, że mamy do czynienia z reliktami zaginionej płyty, o której już wiedzieliśmy. Jednak badania tych skał w laboratorium magnetycznym wykazały, że znaleziska pochodziły ze znacznie dalszej północy i musiały stanowić pozostałości innej, nieznanej wcześniej płyty. Jedenaście lat temu myśleliśmy, że pozostałości Pontusa mogą znajdować się w północnej Japonii, ale od tego czasu obaliliśmy tę teorię – wyjaśnia Douwe van Hinsbergen, promotor doktoratu Suzanny van de Lagemaat – Dopiero gdy Suzanna systematycznie zrekonstruowała połowę pasów górskich „Pierścienia Ognia” rozciągających się od Japonii, przez Nową Gwineę aż po Nową Zelandię, proponowana płyta Pontus odsłoniła się, obejmując skały, które badaliśmy na Borneo.
Na ilustracji: płyta oceaniczna Pontus zrekonstruowana przez Suzannę van de Lagemaat: jej położenie na oceanie paleo-Spokojnym 120 milionów lat temu i jej obecne relikty. Wcześniejsze badania wykazały, że przez zachodni paleo-Pacyfik musiała przebiegać duża strefa subdukcji, która oddzielała znane płyty Pacyfiku na wschodzie od hipotetycznej płyty Pontus na zachodzie. Hipoteza ta została obecnie niezależnie wykazana w badaniach Suzanny van de Lagemaat. Źródło: Suzanna van de Lagemaat, Uniwersytet w Utrechcie
Pozostałości płyty Pontus znajdują się nie tylko na północnym Borneo, ale także na Palawanie, wyspie w zachodnich Filipinach, i na Morzu Południowochińskim. Badania Suzanny van de Lagemaat wykazały również, że od południowej Japonii po Nową Zelandię rozciągał się pojedynczy, spójny system tektoniczny płyt, który musiał istnieć przez co najmniej 150 milionów lat.
Poprzednie przewidywania dotyczące istnienia płyty Pontus były możliwe, ponieważ subdukowana płyta pozostawia ślady, gdy „zatapia się” w płaszczu Ziemi: strefy w płaszczu o nietypowych temperaturach lub składzie. Anomalie te można zaobserwować, gdy sejsmografy odbierają sygnały z trzęsień ziemi. Trzęsienia ziemi wysyłają fale przez wnętrze Ziemi, a gdy przechodzą przez anomalię, na przykład fragment starej płyty, anomalia powoduje zakłócenie sygnału. Geolodzy mogą powiązać te zakłócenia z występowaniem zjawisk w płaszczu, takich jak fragmenty płyt tektonicznych. To pozwala im spojrzeć 300 milionów lat w przeszłość; starsze fragmenty płyt „rozpuściły się” na granicy płaszcza i jądra.
Badania sprzed 11 lat wykazały, że przez zachodni paleo-Pacyfik musiała przebiegać duża strefa subdukcji, która oddzielała znane płyty Pacyfiku na wschodzie od hipotetycznej płyty Pontus na zachodzie. Hipoteza ta została obecnie niezależnie potwierdzona w badaniach terenowych.
Więcej informacji: publikacja Plate tectonic cross-roads: Reconstructing the Panthalassa-Neotethys Junction Region from Philippine Sea Plate and Australasian oceans and orogens, Suzanna H.A. van de Lagemaat iin., Gondwana Research. DOI: 10.1016/j.gr.2023.09.013
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Złożone renderowanie wschodniej półkuli Ziemi na podstawie danych z instrumentów MODIS satelitów Terra i Aqua, programu satelitarnego meteorologicznego obrony, promu kosmicznego Endeavour i projektu mapowania Antarktycznego Radarsat. Źródło: Wikimedia Commons
