Tectònica de plaques. La síntesi global

A mesura que creixien els arguments a favor de l’expansió del fons oceànic, aquesta hipòtesi anava generant un entusiasme creixent. Testimonis dels anys seixanta, expliquen que els geofísics varen començar a saludar-se mútuament preguntant-se, «Creu vostè en l’expansió del fons oceànic?», i la resposta era sempre, «Sí!». Trobades, congressos i articles d’arreu del món anaven aportant més i més dades amb gran rapidesa. Calia, tanmateix, arribar a una teoria que unifiqués tot aquell allau d’informació.

Tornem a examinar la distribució dels hipocentres dels terratrèmols, però aquesta vegada, en un mapamundi.

Resulta evident que la majoria de terratrèmols es produeixen seguint una mena de línies, franges, que ressegueixen les dorsals oceàniques, els arcs d’illes del Pacífic, o les zones ocupades per les grans serralades (Pirineu-Alps-Himàlaia a Euràsia,  i Muntanyes Rocalloses-Sierra Madre-Andes a Amèrica). A l’interior dels grans continents i en les extenses planes abissals en canvi, els terratrèmols són gairebé inexistents. Com es pot interpretar aquesta distribució tan particular?

 La Geofísica explica que un terratrèmol es produeix quan una zona sotmesa a pressió, es trenca i allibera de cop tota l’energia acumulada. Una primera explicació lògica d’aquest fet és pot resumir així:

-Les línies dels epicentres (punt de la superfície situat just al damunt dels hipocentres) ens marquen els límits entre una colla de “peces”, resistents i bastant rígides, que divideixen la superfície terrestre.

-Aquestes peces o blocs es belluguen les unes respecte les altres.

-El moviment de les peces provoca terratrèmols a les seves vores però no n’afecta l’interior.

Tot això semblava bastant lògic, però com són aquestes peces? Quin gruix tenen? Arriben fins la base de l’escorça o s’endinsen dins del mantell?

 M’haureu de creure si us dic que l’estudi de la velocitat de propagació de les ones sísmiques, ha permès conèixer força bé l’estructura i la composició de l’interior de la Terra. La informació acumulada per una gran quantitat d’estudis semblava demostrar que la capa més superficial de la Terra, fins a uns 70 km de profunditat de mitjana, (més de 100 km als continents, al voltant de 50 km als oceans), és rígida. Aquesta capa, que passà a anomenar-se litosfera, inclou l’escorça i la part més superficial del mantell

 Per sota de la litosfera, es va demostrar que el mantell era relativament plàstic (deformable), parcialment fos (entre l’1 i el 10%). Com recordareu, és en aquesta zona on se suposa que es desenvolupen els corrents de convecció. Es va batejar amb el nom d’astenosfera. El seu límit inferior es va situar inicialment en els 260 km de profunditat, però alguns autors pensen que arriba fins gairebé els 700 km.

Estructura interna de la Terra : Per sota de l`Astenosfera , la resta del Mantell, anomenada també Mesosfera, arriba fins als 2900 km de profunditat. El nucli, conegut també com Endosfera , arriba fins al centre de la terra situat a 6371km de mitjana ( recordeu que el radi equatorial és una mica més gran que el polar.

Tot era a punt per al naixement de la nova teoria. Només calia que algú, posés en ordre tota la informació existent. Encara que fos parcialment, el primer en fer-ho, l’any 1965, va ser Tuzo Wilson (1908-1993), un geofísic nascut a Escòcia però traslladat a Canadà quan era un nen. Immediatament després, altres científics varen fer més aportacions importants i això va permetre, l’any 1968, el “naixement oficial” de la nova teoria que passà a anomenar-se Tectònica de Plaques o Tectònica Global. Els principis bàsics d’aquesta teoria són els següents:

-La litosfera està fragmentada en una colla de peces anomenades plaques litosfèriques.

 -Les plaques litosfèriques són rígides i es troben damunt l’astenosfera lleugerament plàstica.

 -Les plaques litosfèriques es desplacen les unes respecte de les altres. En desplaçar-se, les plaques poden allunyar-se, apropar-se o lliscar lateralment entre sí.

 Segons el tipus de moviment, distingim tres tipus de límits o marges de placa: constructius o divergents, destructius  o convergents i passius.

 Quantes plaques hi ha? Són totes de la mateixa mida? Què vol dir això de “marge constructiu, destructiu o passiu”? Què vol dir la paraula “tectònica”? Per què s’hi afegeix l’adjectiu “global”? I d’en Wegener, què se n’ha fet? Una mica de paciència, si us plau. Vosaltres mateixos us podreu respondre aquestes i d’altres preguntes, si intenteu resoldre les activitats següents.

Activitats

4.1 Aquí teniu un mapamundi diferent del que esteu acostumats a veure. És una mena de puzzle gegant. Cada peça és una placa litosfèrica. Com s’han pogut definir-ne els límits?

4.2. La majoria de les plaques són mixtes, és a dir, formades per litosfera continental i litosfera oceànica. També n’hi ha que són oceàniques, és a dir, formades exclusivament per litosfera oceànica. Finalment, també hi ha plaques continentals, formades gairebé exclusivament per litosfera continental. (Prescindirem d’aquestes últimes. No hi ha cap de les plaques principals, representades en aquest mapa, que sigui una placa continental)

Observant el mapa, completeu la taula següent:

Plaques mixtes	Plaques oceàniques

4.3. Observeu la il·lustració adjunta. Una gran esquerda, coneguda com a “Rift Valley” (vall del rift), s’estén des de la Mar Roja cap al sud, al llarg de més de 3.000 km. Grans llacs africans (Turkana, Victòria, Tanganika, NIasa-Malawi) i enormes edificis volcànics com el Mount Kenya (5.199m) o el Kilimanjaro (5.916m), el sostre d’Àfrica.

La mateixa Mar Roja és una altra immensa esquerda (440.000 km2 de superfície, 2.600m de profunditat màxima) ja envaïda per les aigües.

Podríeu explicar què està passant en aquesta zona?

4.4. Saltem de l’Àfrica a Islàndia i observeu-ne aquesta fotografia, feta recentment. Aquesta illa no és més que un fragment de la dorsal atlàntica que treu el cap per damunt les aigües de l’oceà. Ara imagineu-vos que podem tornar a aquest mateix lloc d’aquí uns quants anys, res, poca cosa, uns milions, per exemple... La fotografia que podríem fer seria segurament diferent. Intenteu descriure-la.

4.5. No us deixeu impressionar per l’anglès. “Trench” vol dir fossa i “crust”, escorça. La resta s’entén. Es tracta que trobeu una zona del planeta on es pugui aplicar aquest esquema.  (Pista: fixeu-vos que una serralada amb força volcans, es troba a prop d’una costa molt propera, al seu torn, a una fossa). Quan l’hagueu trobat, intenteu explicar què està passant.

4.6. Ara una activitat molt semblant a l’anterior. Localitzeu una zona de la Terra on es pugui aplicar aquest esquema. Quan ho hagueu fet, intenteu descriure què està passant.

4.7. L’explicació d’aquest esquema és una mica més difícil que els anteriors. Us dono més pistes. Imagineu-vos que la serralada (“mountain range”) és l’Himàlaia i l’altiplà (hihg plateau) el Tibet. Abans de seguir, agafeu el vostre mapamundi, i situeu-ho.

Més pistes: a la vostra esquerra, la placa de l’Índia. A la vostra dreta, la placa Euroasiàtica.

I encara una altra: recordeu que en parlar de la deriva continental vàrem veure que

l’ Índia havia fet un viatge extraordinari cap el nord, separant-se de l’Antàrtida i d’Austràlia fins que va “topar” amb Euràsia.

L’última i, potser, la més important: fixeu-vos en la presència i la situació d’una escorça oceànica antiga (“ancient oceanic crust”)...

Per cert, el fenomen representat en aquest esquema s’anomena obducció.

4.8. Finalment, compareu els esquemes de les tres darreres activitats. Si consulteu el mapa de la plana 30 (sismicitat al món) podreu comprovar sense dificultat que a les zones representades en aquests esquemes, els terratrèmols són freqüents.

Pel que fa als volcans, en canvi, les coses són diferents: Hi ha volcans a les dues primeres, però no a la tercera. Com podríeu explicar-ho? (Pista: compareu el gruix de l’escorça continental)

4.9.  La falla de San Andrés és, en realitat, un conjunt de falles que en total mesuren més 1200 km de longitud i gairebé 100 d’amplada, i s’estén des del golf de Califòrnia fins el cap de Mendocino. És una falla activa, en la qual els blocs implicats es mouen uns 5 cm/any, l’un respecte l’altre. Els estudis realitzats fan pensar que en un futur proper, es produeixi un gran terratrèmol. És l’esperat “big one”, i es considera que podria arribar a mesurar 9 graus a l’escala de Richter. Seria el terratrèmol més gran que mai s’hagués enregistrat a Califòrnia.

Com podeu observar al mapamundi, la Falla de San Andrés  posa en contacte els marges de les plaques Nord-americana i Pacífica. La teoria de la Tectònica de Plaques ens diu que aquests marges són de tipus passiu. Veient la intensa activitat sísmica que hi ha en aquests marges, com pot ser que rebin aquest nom? Pista (molt generosa): penseu en la litosfera. Se’n fa de nova?, Se’n destrueix? 

Per cert, us heu fixat que les ciutats de  Los Ángeles i San Francisco estan cada una a un bloc (costat) diferent de la Falla de San Andrés? Si observeu el moviment relatiu dels blocs us adonareu que cada any, les dues ciutats estan més a prop. (Si us voleu entretenir a calcular quants anys trigarien a trobar-se, aquí teniu aquestes dades: la distància entre Los Ángeles i San Francisco és d’uns 625 km i l’apropament és d’uns 5 cm/any)

4.10. L’arxipèlag de les Hawaii està format per quatre illes principals: Kauai, Oahu, Maui i Hawaii. Situeu-les en el vostre mapamundi. Quan ho hagueu fet us adonareu que estan situades damunt la Placa Pacífica. Aquestes illes volcàniques, molt conegudes entre els turistes, especialment nord-americans, tenen una característica molt especial que ara ens interessa assenyalar:

Els punts calents ( Hot Spots)

Les illes estan alineades talment com si fossin els cims d’una serralada submarina. En un extrem hi ha l’illa Hawaii i a l’altre, Kauai. Ara bé, allò que sorprèn és que l’edat de les roques de les illes creix, de manera absolutament ordenada, des de Hawaii, la més jove (0,7 milions d’anys) fins la més antiga, Kauai (5,5 milions d’anys). Com es pot interpretar aquest fet?

Tuzo Wilson va ser el primer en proposar la hipòtesi dels “punts calents”, segons la qual en el mantell hi ha punts fixos productors de magma que ascendeix cap a la litosfera. Com que la litosfera es mòbil...

 Observeu la figura de la plana anterior. Us veieu amb cor d’acabar vosaltres mateixos la hipòtesi de Wilson?

4.12. La paraula “tectònica” prové del grec “tektonikos” (edifici). Així doncs, l’expressió “Tectònica de Plaques” fa referència als “edificis”, les estructures, construïts pel moviment de les plaques, com per exemple, les serralades. Ara bé, aquesta teoria també rep el nom de Tectònica Global perquè permet explicar, no només la formació de serralades, sinó bona part dels processos geològics que s’esdevenen a la superfície terrestre... Feu-ne una llista.

4.13.  Abans de l‘habitual “recapitulem”, mireu-vos aquest esquema global. Menys l’obducció, totes les altres situacions possibles previstes a la teoria de la Tectònica de Plaques hi són representades. Es tracta que assigneu a cada número la denominació que li correspon, d’entre les següents: Fossa Oceànica, Arc d’illes volcàniques, Escorça Oceànica, Zona de Subducció, Marge Passiu (Falla Transformant), Punt Calent, Marge Constructiu desenvolupat (Dorsal Oceànica), Serralada Volcànica Continental,  Litosfera, Marge Constructiu incipient (Rift Valley), Marge Destructiu, Astenosfera, Escorça Continental

Els punts calents ( Hot Spots)

Les illes estan alineades talment com si fossin els cims d’una serralada submarina. En un extrem hi ha l’illa Hawaii i a l’altre, Kauai. Ara bé, allò que sorprèn és que l’edat de les roques de les illes creix, de manera absolutament ordenada, des de Hawaii, la més jove (0,7 milions d’anys) fins la més antiga, Kauai (5,5 milions d’anys). Com es pot interpretar aquest fet?

Tuzo Wilson va ser el primer en proposar la hipòtesi dels “punts calents”, segons la qual en el mantell hi ha punts fixos productors de magma que ascendeix cap a la litosfera. Com que la litosfera es mòbil...

 Observeu la figura de la plana anterior. Us veieu amb cor d’acabar vosaltres mateixos la hipòtesi de Wilson?

4.12. La paraula “tectònica” prové del grec “tektonikos” (edifici). Així doncs, l’expressió “Tectònica de Plaques” fa referència als “edificis”, les estructures, construïts pel moviment de les plaques, com per exemple, les serralades. Ara bé, aquesta teoria també rep el nom de Tectònica Global perquè permet explicar, no només la formació de serralades, sinó bona part dels processos geològics que s’esdevenen a la superfície terrestre... Feu-ne una llista.

4.13.  Abans de l‘habitual “recapitulem”, mireu-vos aquest esquema global. Menys l’obducció, totes les altres situacions possibles previstes a la teoria de la Tectònica de Plaques hi són representades. Es tracta que assigneu a cada número la denominació que li correspon, d’entre les següents: Fossa Oceànica, Arc d’illes volcàniques, Escorça Oceànica, Zona de Subducció, Marge Passiu (Falla Transformant), Punt Calent, Marge Constructiu desenvolupat (Dorsal Oceànica), Serralada Volcànica Continental,  Litosfera, Marge Constructiu incipient (Rift Valley), Marge Destructiu, Astenosfera, Escorça Continental

Esquema sintètic dels diferents tipus de marges de placa

Ha arribat el moment d’acabar aquest llarg viatge que ens ha portat a passejar-nos per terres tan fascinants com Groenlàndia, el Petrified Forest National Park d’Arizona, les illes Spitsbergen, l’Antàrtida, el Brasil, l’India, el Rift Valley de l’Àfrica Oriental, el “ring of fire” de l’oceà Pacífic, les serralades de l’Himàlaia, els Andes, les Muntanyes Rocalloses, la Sierra Madre...

 També hem baixat a les profunditats marines i hem descobert coses no menys fascinants: la més gran i increïble serralada de la Terra, la dorsal oceànica, sorprenents crancs aranya, cloïsses i cucs gegants, fosses profundíssimes que “s’empassen” el fons marí...

 Mentre viatjàvem plegats us he anat fent preguntes per ajudar-vos a comprendre el que anàvem descobrint. Deixeu-me que us faci l’última. Si sou capaços de respondre-la aportant arguments convincents i ben raonats, voldria dir que heu aprofitat realment el viatge:

Tenia raó Wegener?

La falla de San Andrés i la fi del món

Mentre buscava informació a Internet per preparar tot aquest material, el Google em va subminstrar l’adreça d’una plana titulada “Está cerca el fin del mundo?”

En entrar a la plana, http://www.portalmix.com/misterios/monograficos/findelmundo/fallasanandres.shtml

, trobo un text que no té preu de tant interessant com és... Us n’he seleccionat alguns paràgrafs. No hi he afegit ni un punt ni una coma. Només m’he limitat a destacar en vermell algunes paraules. Diu així:

« Algunos videntes han profetizado que San Francisco desaparecerá un día en el Pacífico sin que nada de la ciudad sobresalga de las aguas. La costa de California se abrirá y retrocederá hasta las montañas.

Robert C. Doc Anderson, el “vidente de Georgia”, predijo que un potente terremoto provocará graves daños en Los Angeles y San Francisco.

Diane McLeod, vidente, “vio” en Los Angeles una escala sísmica que señalaba 9,2 en la escala de Ritcher. En la visión, muchos rascacielos quedaban reducidos a escombros y el monte Sasha entraba en erupción. El océano se abatía sobre Los Ángeles, cubriendo la mayor parte de la ciudad.

Jasper Pierce, en marzo de 1967,  “se sintió arrebatado” a los aires y transportado al Valle Imperial, en California. Desde allí, contempló cómo toda la costa desde San Francisco hasta el golfo deCalifornia se hundía en el océano. El gran Cañón se ensanchaba, parte de las montañas rocosas se desmoronaban sobre Colorado y una enorme ola barría Florida y los estados del golfo de México, al tiempo que toda la costa este se alzaba lentamente unos cien metros.

Paul Solomon no sólo insiste en la destrucción de California, sino que aventura una guerra civil para los EEUU, la invasión del país por parte de otra potencia, la capital de la nación trasladada más al norte, la aparición de nuevas tierras en el Atlántico y el Pacífico... Salomon predice también que Japón se hundirá en el mar. Y que el norte de Europa sufrirá grandes cambios físicos, que las Islas Británicas se verán recubiertas por los hielos, y que se producirá un cambio de polaridad de la tierra que cambiará el perfil de los continentes.»

Què us ha semblat? No trobeu que aquests personatges tenen molta barra i molt poca “vidència”? Com a aprenents de científics que sou, què els podríeu respondre? 

Els arguments de Wegener

Com pot ser que una persona com Wegener que no tenia gaires coneixements de geologia (la ciència que estudia els materials, l’estructura, l’origen i l’evolució de la Terra) arribés a proposar una hipòtesi tan revolucionària com la deriva continental? Una vella història, que avui sabem que és falsa, explicava que la idea li va passar pel cap a la seva primera expedició a Groenlàndia l’any 1906, contemplant l’espectacle del trencament de les enormes masses de gel quan arriben al mar i formen els icebergs.

Els núvols d’escuma i glaç en la base de la glacera, indiquen el despreniment d’un nou iceberg.La part frontal d’aquesta glacera té 60 m d’alt. En arribar al mar, l’erosió de la base per part de les onades i la fusió de la superfície, acaben fragmentant el gel i es formen els icebergs

La realitat, segons va deixar escrit el mateix Wegener, és una altra: La primera idea la va tenir el 1910 quan va fixar-se que les línies de costa de Sud-amèrica i Àfrica encaixaven força bé. La idea, de tota manera li va semblar poc probable i la va abandonar. Wegener no sabia, en aquell moment, que alguns geòlegs del segle XIX havien tingut una idea semblant. Fins i tot havien anat més enllà: Havien proposat l’existència d’un continent format per la unió de totes les terres continentals originalment situades a l’hemisferi sud: Àfrica, Sud-amèrica, L’Índia, Austràlia i l’Antàrtida. Van batejar-lo amb el nom de “Gondwanaland”, que vol dir “la terra dels Gonds”  (Els gonds són un poble que viuen al nord de l’India. En la seva llengua, el gondi, Gondwana significa “terra dels gonds”. Així doncs, Gondwanaland, vol dir en realitat “terra - de l’anglès land - de la terra dels gonds”. Massa “terra”, no et sembla?. Per aquest motiu, la denominació inicial de Gondwanaland aviat va ser substituïda per Gondwana)

Tornem als escrits de Wegener. Ell mateix hi reconeixia que, la tardor de 1911, a través de diferents documents que varen arribar a les seves mans per casualitat, va descobrir l’evidència de l’antiga connexió terrestre entre Brasil i Àfrica. No és difícil d’imaginar l’excitació que deuria experimentar. A quina evidència es referia?

En aquells documents es parlava, entre d’altres coses, dels fòssils d’un petit rèptil, no feia més de 40 cm, anomenat Mesosaurus, ben conegut pels paleontòlegs (la Paleontologia és la ciència que estudia els fòssils) però del tot desconegut per a Wegener. Els Mesosaurus s’havien extingit feia uns 270 milions d’anys i només s’havien trobat els seus fòssils a Sud-amèrica i l’Àfrica. 

                                                      
 Fòssil de Messosaurus ( Brasil) 

Com que és molt difícil d’imaginar que un animal d’aquesta mida hagués pogut travessar nedant l’oceà Atlàntic, l’única explicació possible, per a Wegener, era que els continents sud-americà i africà havien d’haver estat units en el passat.

 Wegener no sabia, en aquell moment, que ja alguns geòlegs del segle XIX, amb no gaire èxit, havien defensat la mateixa idea. La majoria de geòlegs preferia suposar que en el passat alguns continents havien estat units per llarguíssims ponts de terra emergida que després s’havien enfonsat. Els anomenaren ponts intercontinentals.

A Wegener, l’existència d’aquest ponts li va semblar del tot improbable i va posar-se a investigar de valent per trobar més arguments favorables a la nova i excitant teoria que li ballava pel cap.

L'interés de Wegener per la meteorologia no es limitava al clima actual. L’interessava molt la Paleoclimatologia,  és a dir l’estudi del clima de temps geològics passats. Com es pot saber el clima de fa centenars de milions d’anys? Evidentment, no hi havia ningú per explicar-ho, però la naturalesa deixa pistes. Només cal saber interpretar-les...

Vegem-ne un exemple: 

Morrenes 

Quan una glacera es fon, deixa anar fragments de roca que el gel ha anat arrencant al llarg del seu recorregut. Aquests fragments s’anomenen morrenes. Amb el temps, les morrenes donen lloc a una roca consolidada que s’anomena til·lita.

Estries d'erosió glacial

Quina conclusió podem treure del clima passat d’un lloc si hi trobem til·lites i roques estriades? Doncs, només una: Per allà hi passava una glacera i, per tant, el clima havia de ser ben fred.

El fons rocós sobre el que es desplaça el glaç, d’altra banda, queda ratllat, talment com si li haguessin passat un enorme rasclet pel damunt. Són les estries d’erosió glacial, originades pel fregament del gel i les morrenes del fons sobre la roca.

Quina conclusió podem treure del clima passat d’un lloc si hi trobem til·lites i roques estriades? Doncs, només una: Per allà hi passava una glacera i, per tant, el clima havia de ser ben fred.

Wegener sabia que tant a l’Índia com a nombrosos llocs de l’hemisferi sud, alguns d’ells molt pròxims a l’Equador, hi havia til·lites que tenien més de 200 milions d’anys d’edat. Com que creia molt poc probable que el clima de la zona equatorial hagués estat mai tan fred, només hi havia una possibilitat: Les terres que avui formen Àfrica,  Sud-amèrica, Austràlia, L’Índia i l’Antàrtida estaven reunides en un únic continent, Gondwana, que mica en mica s’havia anat fragmentant i desplaçant cap al nord.

Wegener va anar acumulant moltes altres proves. Algunes preguntes de l’activitat 2, hi estan dedicades.

Activitats

2.1. Quan es talla un arbre vell, al tronc s’hi poden observar uns anells concèntrics formats per cèl·lules. Cada any es forma un anell, el gruix del qual depèn de si les condicions (temperatura, humitat) han estat més o menys favorables. Cada anell consta de dues zones, una de clara i una de fosca. La clara correspon a la primavera, en què el creixement és més intens (les cèl·lules es fan més grans) i la fosca a l’estiu en què el creixement és més lent (les cèl·lules són més petites).

 Anells de creixement d'un pi

Anells de creixement d'una planta herbàcia (Aristoloquia)  vistos al microscopi

Ara hauríem de fixar-nos en els anells. Quants anys li faríeu al pi de la fotografia? I a l’aristolòquia? Raoneu la vostra resposta.

2.2. Segur que alguna vegada heu vist imatges del famós “Cañón del Colorado”. Aquesta vall impressionant es troba a l’estat nord-americà d’Arizona. Consulteu un atlas i situeu Arizona en el vostre mapamundi.

2.3.  Per què us he demanat que situeu Arizona? Aquest estat té un altre atractiu natural, no tan conegut, però, en aquest moment, molt més interessant per a nosaltres: El “Petrified Forest National Park”. Rep aquest nom perquè és ple de troncs d’arbres petrificats, tan ben conservats que semblen de fusta, escampats en una zona desèrtica. Sabem que aquests arbres fòssils tenen una antiguitat superior als 250 milions d’anys. Tot plegat ja és prou extraordinari, però el més sorprenent és que no tenen anells de creixement!

Troncs fossilitzats d' Araeucarioxyron, una "mena de pi" ( conífera) al Petrified forest National Park d' Arizona

No sabem si Wegener coneixia o no l’existència d’aquest fòssils tan fantàstics. Imaginem-nos que sí. Quina interpretació n’hauria fet? 

2.4. Ara ens hauríem de desplaçar a les illes Spìtsbergen, a l’arxipèlag de Svalbard, en ple oceà àrtic. Localitzeu-les i situeu-les en el  mapamundi.

2.5. A les illes Spitsbergen hi ha importants jaciments de carbó que, encara avui, són explotats. Wegener coneixia aquest jaciment així com, evidentment, la localització dels grans jaciments de carbó que hi ha repartits per Nord-amèrica, Europa i Àsia. Wegener sabia també, que la major part dels carbons actuals s’han format a partir de la transformació de grans quantitats d’arbres de desenes de metres d’altura que vivien en boscos humits, tropicals, que en morir varen caure a les zones pantanoses on vivien. Amb el temps, varen anar quedant coberts per “terra” (sediments) i es varen transformar en carbó.  Com es pot explicar la presència de jaciments en una zona tan pròxima al pol nord?

Si voleu saber més coses sobre l’origen del carbó podeu consultar aquí  

2.6. Ja vàrem parlar del  Mesosaurus, recordeu? Ara voldria presentar-vos dos animals més i un arbre. Els seus noms també es trobaven en aquells documents que varen arribar per casualitat a les mans de Wegener:

Cynognathus

-Cynognathus: Aquest estrany animal era un rèptil, carnívor, amb mandíbules dotades d’uns poderosos ullals. Amb la cua inclosa, podia arribar a fer 3 m de longitud. Tenia pèl, per la qual cosa se’l considera un dels avantpassats dels mamífers. Els seus fòssils tenen edats compreses entre els 205 i 250 milions d’anys.

Lystrosaurus

-Lystrosaurus: Un altre rèptil força enigmàtic, aquest herbívor. Sabem segur que vivia en zones humides, però els especialistes no s’acaben de posar d’acord sobre com s’alimentava: alguns pensen que ho feia de les plantes de les vores passejant-se lentament, com una tortuga; d’altres, la majoria, opinen que s’alimentava de plantes de dins l’aigua talment com ho fa un hipopòtam. Els seus fòssils tenen edats molt semblants a la del Cynognathus

Glossopteris

-Glossopteris: Arbre de fulla caduca “a mig camí entre les falgueres i les coníferes”. Podia arribar a tenir uns quants metres d’alçada. Tenia la capçada cònica (com un avet) amb fulles allargades (les més grans que s’han trobat arriben als 50 cm). Els fòssils d’aquest arbre són una mica més antics que els anteriors.

Acabades les presentacions, fixeu-vos en el mapa adjunt. És del 1970, molt posterior a Wegener. No va ser fins aquesta data que es va descobrir la presència Lystrosaurus a l’Antàrtida.

Ara poseu-vos a la pell de Wegener. Amb la informació que teniu en aquesta plana redacteu un text en el que s’argumenti que l’Índia, l’Antàrtida, Austràlia, Àfrica i Sud-amèrica, formaven part d’un únic continent que va començar a fragmentar-se fa uns 200 milions d’anys.

Històries d'icebergs

L’enorme casquet de gel que cobreix Groenlàndia es desplaça de les zones més altes, al centre de l’illa, cap a la costa. Encara que costi de creure, el gel de les glaceres es desplaça, com l’aigua dels rius, muntanya avall. (A velocitats molt més lentes, és clar: alguns metres cada any)

 

Iceberg al mar del Labrador (Canadà)

Aquest iceberg provenia de Groenlàndia. El seu pes estimat és de 300 milions de tones. Cada any Groenlàndia aboca al mar uns 20.000 icebergs

Només les glaceres de les zones més fredes de la Terra, com Groenlàndia o l’Antàrtida, arriben al mar. Quan ho fan, es fragmenten en immensos blocs de gel que, enduts pels vents i els corrents marins, es desplacen cap a mars més càlids on s’acaben fonent.

Al voltant dels icebergs hi ha històries increïbles, però certes, com la següent: En els primers dies de la Segona Guerra Mundial, quan Gran Bretanya necessitava més portaavions per fer front als submarins alemanys a l’Atlàntic, l’inventor Geoffrey Pyke (1894-1948), va començar a pensar en la possibilitat d’utilitzar icebergs... per a fer portaavions! Pyke coneixia la gran resistència dels icebergs a les explosions i que els pilots de l’Àrtic havien utilitzat a vegades masses flotants de gel com a pistes d’aterratge i enlairament, Seria possible utilitzar el gel per a construir portaavions més econòmics?

La idea de Pyke es va guanyar l’entusiasme del primer ministre Winston Churchill el 1942, i l’inventor va començar a dibuixar-ne els plans. Li va posar el significatiu nom d’Habbakuk. Aquest era el nom d’un profeta bíblic que, al voltant de l’any 600 aC, va escriure un llibre en el que es “prometia el triomf final de la justícia sobre el mal, una gesta que no seria mai creguda”.

El projecte consistia en construir un portaavions de 600 m de longitud. Les parets del buc, de 15 m de gruix, serien de “pykrete” (de Pyke i “concrete”, en anglès, formigó), una barreja d’aigua i polpa de fusta.  Quan es va construir un model reduït del Habbakuk, de només 18 m en el llac Patrícia a Canadà, el govern britànic va començar a repensar-s’hi. Fins i tot en temperatures tan baixes com les canadenques, caldria el treball de 8.000 homes durant 8 mesos per congelar i muntar els gairebé 280.000 blocs de pykrete necessaris per construir tot el portaavions. El cost calculat de 70 milions de dòlars, feia del Habbakuk un portaavions tan car com els convencionals d’acer i, a més, molt més problemàtic. A finals de 1943, quan els aliats varen guanyar la guerra antisubmarina, el projecte del Habbakuk va ser abandonat. Cinc anys més tard, el 1948, no sabem si decebut pel fracàs de la seva proposta, es va suïcidar.

Projecte del portaavions Habbakuk

A la secció pot observar-se que dins del seu gruixut buc, l’Habbakuk havia de tenir lloc per als hangars, zones per a la tripulació, un sistema de refrigeració per evitar la fusió del pykrete i un generador elèctric per alimentar els 26 motors del vaixell. 

1- Un altre iceberg relacionat amb la Història és el que va xocar amb el Titànic. Esbrina com va passar ,  a quina zona de l'oceà i per què precisament allà.

2- Fa poc va sortir una notícia ( clicka a sobre de la paraula notícia) a la Vanguardia on es parla d'uns problemes de navegació que han ocasionat uns icebergs aprop d'on es va esfonsar el Titànic. Quines són els principals motius que ocasionen aquest problema? Hi ha alguna solució?

3- Busca alguna altra notícia relacionada amb els icebergs. Posa el títol i fes un petit resum. 

WEGENER: L’ÚLTIMA EXPEDICIÓ A GROENLÀNDIA

Els seus esquís es distingien amb claredat clavats a la neu, en la foscor de la nit àrtica. La seva tenda, situada damunt del gel de Groenlàndia, havia quedat mig enterrada per les ventades de començaments d’hivern. Tenia els ulls oberts de bat a bat i un somriure plàcid al rostre. La resta del cos estava embolicat en una mena de llençol fet amb dues fundes de sac de dormir cosides com només els esquimals saben fer-ho. Era el novembre de 1930.

A començaments de maig de l’any següent, un grup de rescat d’una expedició alemanya amb base a Umanak, a la badia de Baffin (Groenlàndia), va descobrir els esquís, ara il·luminats pel sol, al costat d’un cadàver. Havien trobat, per fi, el seu líder. Es deia Alfred Lothar Wegener, havia nascut l’1 de novembre de 1880 a Berlín, i era un meteoròleg i explorador de reconegut prestigi. Què havia passat?

Retrocedim fins l’abril de 1930. Al capdavant d’una expedició de 21 científics i tècnics, Alfred Wegener partia cap a la seva coneguda i estimada Groenlàndia (aquesta era la seva tercera expedició) amb la missió de fer un estudi sistemàtic del seu clima i de la gruixuda capa de gel que cobreix el 85% del territori. 

Imatge de satèl·lit de Grenlàndia

La línia vermella indica, aproximadament, el recorregut de l’expedició de Wegener entre Unamak (a la costa) i l’estació de “Eismitte” al centre de l’illa.

Per a dur a terme aquesta feina, Wegener havia previst d’instal·lar tres estacions d’observació: una a l’oest, una altra a l’est, i una altra al mig de l’illa: l’estació “Eismitte” (en alemany, al mig del glaç).

Les coses varen anar malament des del principi: Per culpa d’un temps anormalment dolent, el primer grup que havia de sortir per muntar l’estació “Eismitte”, va haver d’esperar-se fins el 15 de juliol a la base d’Unamak, a la costa oest. Quinze dies després, aconseguien arribar al punt triat, a 3000 m d’altura i 400 km terra endins. Durant la travessa, el temps va seguir sent espantós i varen haver d’abandonar bona part de la càrrega, transmissor de ràdio inclòs...

Davant l’alarmant manca de notícies, el dia 21 de setembre Alfred Wegener es posava al davant d’una expedició de rescat. L’acompanyaven un jove meteoròleg anomenat Fritz Lowe, tretze groenlandesos i 15 trineus arrossegats per gossos. Una vegada més, la neu, el vent i les baixíssimes temperatures, inferiors a -25ºC durant tot el trajecte, es van aliar en contra dels expedicionaris. Passada una setmana, només havien fet poc més de 60 km. Dotze dels tretze groenlandesos van decidir retornar al camp base. Wegener, Frtiz Lowe i un groenlandès, Rasmus Willumsen, en canvi, varen seguir endavant...

El 30 d’octubre, després de 40 dies de viatge, varen arribar a Eismitte. Els tres viatgers varen tenir una alegria molt gran en comprovar que els ocupants del camp es trobaven bé i que havien aconseguit construir un “confortable” habitatge fet amb gel. Fritz Lowe, tanmateix, va arribar exhaust i presentava símptomes de congelació als dits dels peus i de les mans. Wegener en canvi estava «fresc, content i a punt, talment com si acabés de fer una passejada». Qui així parlava era el sorprès Ernst Sorge, un dels científics integrants de la primera expedició. Per la seva banda, Rasmus Villumsen, de només vint-i-dos anys, es trobava també en un magnífic estat.

L’estació Eismitte

Dos dies més tard, l’1 de Novembre, tot el grup  celebrava el cinquantè aniversari d’en 

Wegener. Tot i l’alegria del moment, Wegener es va adonar de seguida que la situació era greu: En Fritz Lowe necessitava una llarga recuperació i les provisions de menjar per passar el llarg hivern, eren força limitades. Wegener i Villumsen varen decidir emprendre el viatge de retorn cap a la costa. Massa tard: ningú els tornà a veure vius mai més...

                                            

Els dies anaven passant. La gent del camp base, en veure que els expedicionaris no tornaven, varen suposar que havien decidit de passar l’hivern a Eismitte. Però en arribar el mes d’abril de 1931, davant l’absència de notícies, varen decidir desplaçar-s’hi i comprovar què havia passat. No és difícil d’imaginar la tristesa, el desconsol, la impotència que deurien sentir tots ells en arribar a Esmitte.

El 12 de maig de 1931 varen trobar, per fi, el cadàver de Wegener. Només Willumsen podia haver cosit d’aquella manera les fundes que cobrien el seu cos. També va ser ell qui va plantar la tenda i qui va clavar els esquís a la neu. Després devia continuar el seu camí cap a la base, encara li quedaven 380 km de recorregut, però la foscor gairebé permanent i l’extrema violència dels vents de l’hivern àrtic, eren excessives per a un home sol. El seu cadàver no va ser mai trobat.

Els companys de Wegener varen enterrar el seu cadàver allà on el varen trobar. Dies després hi tornaren per plantar-hi una creu metàl·lica. Avui, 75 anys després de la seva mort, la tomba, la creu i el cos de Wegener estan embolicats per una altra mena de llençol: la capa de gel blau-verdós de gairebé 3.000 m que cobreix Groenlàndia.

Tot i ser meteoròleg, el nom de Wegener està absolutament lligat a una hipòtesi extraordinària: la teoria de la deriva continental, segons la qual, els continents actuals formaven en el passat un únic continent, que anomenà Pangea, (Pan, “tot”, ge “terra”) el qual va començar a fragmentar-se ara fa uns 200 milions d’anys. Els fragments es van anar desplaçant fins a formar els continents actuals. De la mateixa manera que hi havia un únic continent, la resta del planeta l’ocupava un únic continent, la resta del planeta l’ocupava un únic oceà, que va anomenar Pantalasa. (Pan,”tot”, Thálassa, “mar”)

Dos imatges d’Alfred Wegener (i les seves inseparables pipes)

Ja tindrem l’oportunitat de conèixer amb més detall la seva teoria, però com és que un meteoròleg com ell va arribar a formular una hipòtesi aparentment tan allunyada de la seva especialitat? Aquesta és una bona pregunta que mirarem de respondre més endavant. De moment, us avancem que la resposta té molt a veure amb l’interès de Wegener per la Paleoclimatologia, és a dir, la ciència que tracta d’estudiar el clima d’èpoques geològicament antigues. (Tingueu present que en Geologia, la unitat de mesura del temps és el milió d’anys...)

Activitats

1.1. Feu una taula de dues columnes. A la de l’esquerra, anoteu-hi les diferents dates que van apareixent en el text que acabeu de llegir i, a la de la dreta, què va passar.

1.2. Situeu Groenlàndia damunt d’un mapa mundi i busqueu informació bàsica sobre aquesta immensa illa: superfície, capital, habitants, clima, etc. A quin país europeu pertany?

1.3. Al llarg del text que has llegit, es fa referència en un parell d’ocasions a la “foscor de la nit àrtica”. Els dies i les nits en les zones situades molt a prop dels pols, les paraules “nit i dia” tenen un altre significat. Heu sentit a parlar mai del “sol de mitjanit”? Sabíeu que en els pols la nit dura sis mesos i el dia els altres sis? Si voleu entendre tot això, haureu de comprendre com es mou la Terra al voltant del Sol i quin significat tenen paraules com eclíptica, solstici i equinocci. Per si us poden ser d’utilitat, aquí teniu algunes imatges i adreces electròniques. (No trobeu comprensible que Wegener, com qualsevol persona una mica aventurera, es sentís fascinat per aquestes coses?) Expliqueu què és el sol de mitjanit fent servir correctament les paraules en negreta.

Sol de mitjanit La fotografia està presa a mitjanit d’un dia del mes de juliol, des d’un vaixell que uneix les illes Lofoten (al fons) amb les costes de Noruega

El solstici d'estiu

L’eix de la Terra està inclinat 23º 27’ respecte del pla de l’òrbita terrestre. El dia 21 de juny, els raigs de sol cauen perpendicularment sobre el paral·lel conegut com Tròpic de Càncer (T). Fixa’t que la superfície de la Terra compresa entre el cercle polar àrtic (P) i el pol nord, tindrà 24 hores de llum. En canvi, la superfície situada entre el cercle polar antàrtic (P’) i el pol sud, tindrà 24 hores de foscor. Us veieu amb cor de fer un dibuix semblant però per al solstici d’hivern?

• http://ca.wikipedia.org/wiki/Sol_de_mitjanit • http://www.am.ub.es/~jbeneito/horesllum.html

• http://www.astromia.com/tierraluna/estaciones.htm